Prvky s protonovým číslem

Prezentace na téma: "Prvky s protonovým číslem"— Transkript prezentace:

1 Prvky s protonovým číslem 104-118
Kateřina Musílková IV.B GVP 2011/2012

2 Dokud není existence nového prvku spolehlivě doložena anebo ještě nemá schválené jméno, tvoří se jméno prvku podle následujících pravidel: Cifry protonového čísla jednoduše zaměníme slabikami: a na konec přidáme příponu -ium. Prvky doposud nebyly izolovány v dostatečně velkém množství, aby bylo možno určit všechny jejich fyzikální konstanty. 0 nil 5 pent 1 un 6 hex 2 bi 7 sept 3 tri 8 oct 4 quad 9 enn

3 Silně radioaktivní kovové prvky, velmi těžké
Nachází se v 7. periodě Silně radioaktivní kovové prvky, velmi těžké Patří mezi transurany = prvky, které následují v periodické systému prvků za uranem V přírodě se běžně nevyskytují, příprava uměle v cyklotronech, urychlovačích nebo v jaderných reaktorech cyklotron = cyklický vysokofrekvenční urychlovač, slouží k urychlování těžkých nabitých částic pomocí vysokofrekvenčního elektrického pole. urychlovač částic(lineární/cyklický) = technické zařízení, používané pro dodání kinetické energie nabitým částicím Schematické znázornění cyklotronu.

4 Urychlení atomů jednoho prvku na velmi vysokou rychlost. (i mnoho dní)
Poté poslaní na tzv. terč, který je tvořený hustě "naskládanými" atomy jiného prvku. Právě ohromná rychlost letících atomů (i když při téhle rychlosti se spíše jedná o záření než o hmotu) dokáže překonat odpudivé síly, které mezi atomy běžně panují a které by jinak cizí atom odvrhly. Při použití velké rychlosti ale obě jádra "splynou" v jedno těžší. Příliš těžké atomy nejsou stabilní a hroutí se - rozpadají se na lehčí jádra a navíc vydávají záření. U těch nejtěžších prvků se zatím podařilo připravit jen minimum atomů. Ty navíc existovaly jen zlomky sekundy a vědci jejich existenci dokládali právě pomocí prvků, na které se rozpadly.

5 největší urychlovač částic na světě, vyskytující se převážnou částí ve Francii (mezi pohořím Jura) a zasahuje i do Švýcarska (poblíž Ženevského jezera) Jaderný reaktor = zařízení, ve kterém probíhá řetězová jaderná reakce, kterou lze kontrolovat a udržovat ve stabilním běhu (na rozdíl od jaderné exploze). V současné době ve všech běžně užívaných reaktorech je reakce založena na štěpení jader. Existují však i experimentální reaktory založené na jejich syntéze.

6 Rutherfordium Rf (= Kurčatovium Ku) protonové číslo 104
Starší název Unnilquadium Unq relativní atomová hmotnost 261 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d2 7s2 skupenství Pravděpodobně pevné hustota 23 g/cm³ Rok objevu 1964 (Dubno) skupina Přechodné prvky d, IV.B Oxidační čísla 4

7 Pojmenován na počest jaderného fyzika Ernesta Rutherforda (na obrázku)
Při své poloze v Periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat hafnium. Zřejmě prvek s nejvyšší známou hustotou Poprvé připraven pomocí urychlovače částic: bombardován terč z plutonia urychlenými ionty neonu 242/94Pu + 22/10Ne → 264/104Rf Potvrzeno bombardováním terče z izotopů kalifornia jádry uhlíku 12C 249/98Cf + 12/6C → 257/104Rf + 4 1/0n Dnes známo celkem 19 izotopů (viz další snímek)

8 Izotop Rok objevu Reakce Poločas rozpadu 253Rf 1994 204Pb(50Ti,n) 0,048 ms 254Rf 206Pb(50Ti,2n) 0,022 ms 255Rf 1974? 1985 207Pb(50Ti,2n) 1,8 s 256Rfg 208Pb(50Ti,2n) 6,2 ms 256Rfm1 2007 0,025 ms 256Rfm2 0,017 ms 256Rfm3 0,027 ms 257Rfg,m 1969 249Cf(12C,4n) 3,5 s 258Rf 249Cf(13C,4n) 14,7 ms 259Rf 249Cf(13C,3n) 2,5 s 260Rf 248Cm(16O,4n) 22 ms 261Rfa 1970 248Cm(18O,5n) 1,1 min 261Rfb 1996 208Pb(70Zn,n) 3,0 s 262Rf 244Pu(22Ne,4n) 0,21 s 263Rfa 1990? 248Cm(18O,3n) 15 min 263Rfb 2004 248Cm(26Mg,3n) 8 s 266Rf (?) 2006 237Np(48Ca,3n) 267Rf 2003/2004 238U(48Ca,3n) 1,3 hodiny 268Rf (?) 2003 243Am(48Ca,3n)

9 Dubnium Db protonové číslo 105
Starší název Unnilpentium Unp relativní atomová hmotnost 262 elektronová konfigurace [Rn] 5f146d37s2 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1970 Skupina Přechodné prvky, V.B Oxidační čísla 5

10 Pojmenován na počest ruské Dubny, kde se věnovali výrobě transuranů
Používaly se také názvy hahnium (Ha) nielsbohrium (Ns) Při své poloze v periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat tantal. Poprvé při přípravě bombardován terč z americia 243Am urychlenými ionty neonu 243/95Am + 22/10Ne → 260/105Db + 5 1/0n 243/95Am + 22/10Ne → 261/105Db + 4 1/0n Potvrzeno bombardováním terče z izotopů kalifornia 249Cf jádry dusíku 14N 249/98Cf + 15/7N → 260/105Db + 4 1/0n

11 Dnes je známo celkem 12 izotopů dubnia, nejstabilnější izotop 268Db má poločas rozpadu 16 hodin.
Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 256Db 1983? , 2000 209Bi(50Ti,3n) 1,6 s 257Dbg 1985 209Bi(50Ti,2n) 1,50 s 257Dbm 2000 0,76 s 258Db 1976? , 1981 209Bi(50Ti,n) 4,4 s 259Db 2001 241Am(22Ne,4n) 0,5 s 260Db 1970 249Cf(15N,4n) 1,5 s 261Db 1971 249Bk(16O,4n) 1,8 s 262Db 249Bk(18O,5n) 34 s 263Db 1971 (?), 1990 249Bk(18O,4n) 27 s 266Db 2006 237Np(48Ca,3n) 22 min 267Db 2003 243Am(48CaCa,4n) 1,2 hodiny 268Db 243Am(48Ca,3n) 16 hodin

12 Seaborgium Sg protonové číslo 106
Starší název Unnilhexium Unh relativní atomová hmotnost 263 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d4 7s2 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1974 (Dubno, Berkeley) skupina Přechodné prvky d, VI.B Oxidační čísla 6

13 Poprvé byl prvek nazván podle žijícího vědce - Glena T. Seaborga.
Při své poloze v Periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat wolfram. Poprvé Vznikl bombardováním atomů olova jádry atomů chromu. 208/82Pb + 54/24Cr → 261/106Sg + 1/0n Potvrzeno reakcí jader kalifornia s jádry prvku kyslíku. 249/98Cf + 18/8O → 263/106Sg + 4 1/0n

14 Dnes je známo celkem 11 izotopů seaborgia
Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 258Sg 1994 209Bi(51V,2n) 2,9 ms 259Sg 1985 207Pb(54Cr,2n) 0,48 s 260Sg 208Pb(54Cr,2n) 3,6 ms 261Sg 208Pb(54Cr,n) 0,18 s 262Sg 2001 207Pb(64Ni,n) 15 ms 263Sgm 1974 249Cf(18O,4n) 0,9 s 263Sgg 208Pb(64Ni,n) 0,3 s 264Sg 2006 238U(30Si,4n) 68 ms 265Sg 1993 248Cm(22Ne,5n) 8,9 s 266Sg 2004 248Cm(26Mg,4n) 0,36 s 267Sg 248Cm(26Mg,3n) 1,4 min 271Sg 2003 242Pu(48Ca,3n) 1,9 min

15 Bohrium Bh protonové číslo 107
Starší název Unnilseptium Uns relativní atomová hmotnost 262 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d5 7s2 Rok objevu 1976 (Dubno) skupina Přechodné prvky d, VII.B Oxidační čísla 7 Pojmenován na počest dánského fyzika Nielse Bohra (na obrázku)

16 Poprvé připraveno Bombardováním izotopu bismutu jádry atomu chromu
Při své poloze v Periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat rhenium, jeho oxidy by tedy měly být kyselinotvorné. Poprvé připraveno Bombardováním izotopu bismutu jádry atomu chromu 209/83Bi + 54/24Cr → 261/107Bh + 1/0n Doposud je známo 9 izotopů bohria Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 260Bh 2007 209Bi(52Cr,n) 35 ms 261Bh 1989 209Bi(54Cr,2n) 11,8 ms 262Bh 1981 209Bi(54Cr,n) 84 ms 264Bh 1994 209Bi(64Ni,n) 0,97 s 265Bh 2004 243Am(26Mg,4n) 0,9 s 266Bh 209Bi(70Zn,n) 267Bh 2000 249Bk(22Ne,4n) 17 s 270Bh 2006 237Np(48Ca,3n) 61 s 272Bh 2003 243Am(48Ca,3n) 9,8 s

17 Hassium Hs protonové číslo 108
Starší název Unniloktium Uno relativní atomová hmotnost 265 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d6 7s2 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1984 (Darmstadt) skupina Přechodné prvky d, VIII.B Prvek je pojmenován po německé spolkové zemi Hesensko.

18 Poprvé připraven bombardováním izotopu olova jádry atomu železa
Při své poloze by svými vlastnostmi mělo připomínat osmium. Je tedy pravděpodobné, že je vedle Os, Ru a Xe čtvrtým prvkem schopným vytvořit oxid s prvkem v nejvyšším ox.čísle. Poprvé připraven bombardováním izotopu olova jádry atomu železa 209/82Pb + 58/26Fe → 265/108Hs + 1/0n Doposud je známo 10 následujících izotopů hassia Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 263Hs 2008 208Pb(56Fe,n) 0,74 ms 264Hs 1986 207Pb(58Fe,n) 0,8 ms 265Hs 1984 208Pb(58Fe,n) 2 ms 266Hs 2000 207Pb(64Ni,n) 2,3 ms 267Hs 1995 238U(34S,5n) 52 ms 269Hs 1996 208Pb(70Zn,n) 9,7 s 270Hs 2004 248Cm(26Mg,4n) 3,6 s 271Hs 248Cm(26Mg,3n) 40 s 275Hs 2003 242Pu(48Ca,3n) 0,15 s 277Hs(?) 1999 244Pu(48Ca,3n) 16,5 min

19 Meitnerium Mt protonové číslo 109
Starší název Unnilennium Une relativní atomová hmotnost 266 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d7 7s2 skupenství pravděpodobně pevné Rok objevu 1982 (Darmstadt) skupina Přechodné prvky d, VIII.B Oxidační čísla

20 Pojmenován po rakouské matematičce a fyzičce Lise Meitnerové
Při své poloze v Periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat iridium. Poprvé připraven bombardováním izotopu bismutu jádry atomu železa 209/83Bi + 58/26Fe → 266/109Mt + 1/0n Doposud je známo 7 izotopů meitneria Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 266Mt 1982 209Bi(58Fe,n) 1,7 ms 268Mt 1994 209Bi(64Ni,n) 42 ms 270Mt 2004 209Bi(70Zn,n) 5 ms 274Mt 2006 237Np(48Ca,3n) 0,44 s 275Mt 2003 243Am(48Ca,4n) 9,7 ms 276Mt 243Am(48Ca,3n) 0,72 s 278Mt 8 s

21 Darmstadtium Ds protonové číslo 110
Starší název Ununnilium Uun relativní atomová hmotnost 281 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d9 7s1 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1994 (Darmstadt) skupina Přechodné prvky d, VIII.B

22 pojmenován podle jména města, v němž vznikl – německém Darmstadtu
Při své poloze v Periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat platinu Poprvé připraven Bombardováním izotopu olova jádry atomu niklu 208/82Pb + 62/28Ni → 269/110Ds + 1/0n V rámci série experimentů bylo použito i těžší jádro atomu niklu s amu 64 208/82Pb + 64/28Ni → 271/110Ds + 1/0n

23 Doposud je známo 6 izotopů darmstadtia, přičemž je pravděpodobné, že izotopy s amu 270, 271 a 281 se vyskytují ve 2 isomerních modifikacích s různým poločasem rozpadu Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 269Ds 1994 208Pb(62Ni,n) 0,17 ms 270Dsg,m 2000 207Pb(64Ni,n) 0,10 ms a 6 ms 271Dsg,m 208Pb(64Ni,n) 1,63 ms a 69 ms 273Ds 1996 244Pu(34S,5n) 170 ms 279Ds 2002 244Pu(48Ca,5n) 0,20 ms 281aDs 1999 244Pu(48Ca,3n) 11 s 281bDs ? 3,7 min

24 Roentgenium Rg protonové číslo 111
Starší název Unununium Uuu relativní atomová hmotnost 284 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s1 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1994 (Darmstadt) skupina Přechodné prvky d, I.B Prvek byl pojmenován po fyzikovi Wilhelmu Conradovi Röntgenovi (na obrázku)

25 Poprvé připraven bombardováním izotopu bismutu jádry atomu niklu
Při své poloze v Periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat zlato. Poprvé připraven bombardováním izotopu bismutu jádry atomu niklu 209/83Bi + 64/28Ni → 272/111Rg + 1/0n Doposud je známo 5 izotopů roentgenia Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 272Rg 1994 209Bi(64Ni,n) 1,6 ms 274Rg 2004 209Bi(70Zn,n) 15 ms 278Rg 2006 237Np(48Ca,3n) 4,2 ms 279Rg 2003 243Am(48Ca,4n) 170 ms 280Rg 243Am(48Ca,3n 3,6 s

26 Kopernicium Cn protonové číslo 112
Starší název Ununbium Uub relativní atomová hmotnost 285  elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 skupenství Pravděpodobně kapalné nebo plynné Rok objevu  1996 (Darmstadtu) skupina Přechodné prvky d, II.B Pojmenován na počest Mikuláše Koperníka (na obrázku)

27 Poprvé připraven bombardováním izotopu olova jádry atomu zinku
Při své poloze v periodické tabulce prvků by svými vlastnostmi mělo připomínat rtuť. Poprvé připraven bombardováním izotopu olova jádry atomu zinku 208/82Pb + 70/30Zn → 278/112Cn → 277/112Cn + 1/0n Také detekováno jako produkt alfa rozpadu ununoctia. 294/118Uuo → 290/116Uuh → 286/114Uuq → 282/112Cn Pravděpodobně izotopy s amu 283 a 285 se vyskytují ve 2 isomerních modifikacích s různým poločasem rozpadu izotop, 283Cn, se rozpadá na darmstadtium při vyzáření částice alfa Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 277Cn 1996 208Pb(70Zn,n) 0,7 ms 282Cn 2004 238U(48Ca,4n) 0,8 ms 283Cn 2002 244Pu(48Ca,5n) 4 s 283bCn ?? 1998 238U(48Ca,3n) 7 min 284Cn 244Pu(48Ca,4n) 97 ms 285Cn 1999 244Pu(48Ca,3n) 29 s 285bCn ? 8,9 min

28 Ununtrium Uut protonové číslo 113
relativní atomová hmotnost 284 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 2003 skupina Nepřechodné prvky s, III.A

29 Poprvé příprava alfa rozpadem ununpentia
48/20Ca + 243/95Am→287,288Uup→283,284Uut Potvrzena jadernou syntézu atomů zinku a bismutu 70/30Zn + 209/83Bi→279/113Uut→278/113Uut + 1/0n Doposud jsou známy 4 izotopy ununtria Spekuluje se o tom, že prvek dostane název Japonium, nebo Rikenium Isotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 278Uut 2004 209Bi(70Zn,n) 0,34 ms 282Uut 2006 237Np(48Ca,3n) 73 ms 283Uut 2003 243Am(48Ca,4n) 0,10 s 284Uut 243Am(48Ca,3n) 0,49 s

30 Ununquadium Uuq protonové číslo 114
relativní atomová hmotnost 289 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1998 (Dubno) skupina Nepřechodné prvky p, IV.A

31 Návrh na název flerovium (značka Fl)
Poprvé připraveno bombardováním jader 244Pu proudem iontů 48Ca. 48/20Ca + 244/94Pu → 292/114Uuq → 289/114Uuq + 3 1/0n Doposud jsou známy 4 izotopy ununquadia Isotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 286Uuq 2002 249Cf(48Ca,3n) 0,13 s 287aUuq 244Pu(48Ca,5n) 0,48 s 287bUuq ?? 1999 242Pu(48Ca,3n) 5,5 s 288Uuq 244Pu(48Ca,4n) 0,8 s 289aUuq 244Pu(48Ca,3n) 2,6 s 289bUuq ? 1998 1,1 min

32 Ununpentium Uup protonové číslo 115
relativní atomová hmotnost 288 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 2003 skupina Nepřechodné prvky p, V.A

33 Doposud jsou známy 2 izotopy ununpeptia
Při první přípravě byly Atomy americia bombardovány atomy vápníku. Produktem byly čtyři atomy ununpentia. Tyto atomy se během sekundy rozpadly na ununtrium. Vzniklé ununtrium existovalo po dobu 1,2 sekundy, poté rozpad pokračoval. 48/20Ca + 243/95Am → 291/115Uup → Uup + 3 1/0n Doposud jsou známy 2 izotopy ununpeptia Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 287Uup 2003 243Am(48Ca,4n) 32 ms 288Uup 243Am(48Ca,3n) 87,5 ms

34 Ununhexium Uuh protonové číslo 116
relativní atomová hmotnost 292 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 1998 (Dubno) skupina Nepřechodné prvky p, VI.A

35 Návrh na název livermorium (značka Lv)
Poprvé příprava přípravu 292Uuh ostřelováním atomů 248Cm atomy 48Ca. 48/20Ca + 248/96Cm → 296/116Uus → Uus + 3 1/0n Doposud jsou známy 4 izotopy ununhexia Izotop Rok objevu Použitá reakce Poločas rozpadu 290Uuh 2002 249Cf(48Ca,3n) 7,1 ms 291Uuh 2003 245Cm(48Ca,2n) 18 ms 292Uuh 2004 248Cm(48Ca,4n) 293Uuh 2000 248Cm(48Ca,3n) 61 ms

36 Ununseptium Uus protonové číslo 117
relativní atomová hmotnost pro 292Uus vypočítáno 292,20773 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5 skupenství Pravděpodobně pevné Rok objevu 2009 skupina Nepřechodné prvky p,VII.A

37 Doposud známé asi 2 izotopy: 293Uus a 294Uus.
Poprvé připraven jadernou syntézou při ostřelování terčíku z berkelia 249Bk jádry vápníku 48Ca. Doposud známé asi 2 izotopy: 293Uus a 294Uus. 293Uus poločas rozpadu asi 14,2 ms a 294Uus 77,9 ms Rozpadové řady dvou izotopů Uus. Jádra se rozpadají alfa rozpadem. Modré hodnoty odpovídají teoreticky předpovězeným energiím alfa částic a poločasům rozpadu, zatímco černé hodnoty odpovídají naměřeným údajům.

38 cyklotron U-400, který urychloval jádra vápníku 48Ca
cyklotron U-400, který urychloval jádra vápníku 48Ca. Hlavní součástí cyklotronu je mohutný magnet o průměru 4 m a indukci 2,1

39 Ununoctium Uuo protonové číslo 118
relativní atomová hmotnost pro 293Uuo vypočítáno 293,21495 elektronová konfigurace [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 skupenství Pravděpodobně plyn nebo viz další snímek Rok objevu 2006 (1999 podvrh) skupina Nepřechodné prvky p, VIII.A

40 Očekává se, že vlastnosti budou podobné jako u lehčích inertních plynů a pravděpodobně to bude druhý radioaktivní plyn. Bez ohledu na nestabilitu způsobenou radioaktivitou očekávají vědci následující vlastnosti: bude reaktivnější než xenon či radon a bude tvořit stabilní oxidy (např. UuoO3), chloridy nebo fluoridy. pokud by se ununoctium vyskytovalo ve větším množství v přírodě a pokud by tvořilo stabilní oxid, bude se nacházet převážně jako oxidický minerál a ne jako plyn. Rozpadová řada unuoctia – čísla udávají poločas a energii rozpadu jednotlivých členů řady

41 Doposud nejtěžší prvek na světě
Poprvé připraven ostřelováním izotopů vápníku v cyklotronu. Prvek se udržel na světě necelou milisekundu, aby se posléze rozpadl na izotopy prvků 116, 114 a 112. Doposud nejtěžší prvek na světě Nový prvek cestuje urychlovačem k detektoru

42 Zdroje www.leccos.com www.wikipedia.org