Францій-223

Рефераты, курсовые, дипломные, контрольные (предпросмотр)

Тип: Реферат. Файл: Word (.doc) в архиве zip. Язык: Украинский. Категория: Химия
Адрес этого реферата http://referat.repetitor.ua/?essayId=10209 или
Загрузить
В режиме предпросмотра не отображаются таблицы, графики и иллюстрации. Для получения полной версии нажмите кнопку «Загрузить». Рефераты, контрольные, дипломные, курсовые работы предоставляются в ознакомительных целях, не для плагиата.
Страница 1 из 3 [Всего 3 записей]1 2 3 »

Розділ 1. Загальна характеристика

Фізичні властивості:

Атомний номер: 87

Атомна маса: 223,0197

Густина: 1870 кг/м3

Температура плавлення: 27.0 °C (300.15 °K, 80.6 °F)

Температура кипіння: 677.0 °C (950.15 °K, 1250.6 °F)

Кількість протонів/електронів: 87

Кількість нейтронів: 136 (ізотоп 87Fr223)

Температура плавлення: 18-21°С

Електронна конфігурація та будова атома:

Електронна конфігурація: 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p67s1

Будова атома:

Кількість енергетичних рівнів: 7

Перший енергетичний рівень: 2 ел.

Другий енергетичний рівень: 8 ел.

Третій енергетичний рівень: 18 ел.

Четвертий енергетичний рівень: 32 ел.

П'ятий енергетичний рівень: 18 ел.

Шостий енергетичний рівень: 8 ел.

Сьомий енергетичний рівень: 1 ел.

Найбільш стабільні ізотопи:

Ізотоп Період напіврозпаду Вид радіоактивності Результат розпаду

Fr-212 20.0 хв ?/?+ At-208/Rn-212

Fr-221 4.8 хв ?/?- At-217/Ra-221

Fr-222 14.3 хв ?- Ra-222

Fr-223 21.8 хв ?/?- At-219/Ra-223

Fr-225 4.0 хв ?- Ra-225

Fr-210 3.18 хв ?/?+ At-206/Rn-210

Історія відкриття

Кажуть, що немає правил без виключень. І якщо вважати правилом той факт, що історія відкриття хімічних елементів зв'язана насамперед із представниками сильної половини людства, то приємним виключенням будуть три жіночих імені, якими вправі пишатися слабка стать: Марія Склодовська-Кюрі - першовідкривач полонію і радію, Іда Ноддак (Такке), що відкрила реній, і Маргарет Пере, якій судилося відкрити франций. Анітрохи не применшуючи величезних заслуг Марії Склодовської-Кюрі та Іди Ноддак, відмітимо, що науковий успіх вони поділяли зі своїми чоловіками П'єром Кюрі і Вальтером Ноддаком, у той час як Маргарет Пере при "народженні" францію обійшлася "без сторонньої допомоги".

Відкриття елементу № 87 (а саме під цим номером значиться францій у таблиці елементів) хіміки усього світу чекали довго - практично сім десятиліть. Справа в тім, що Д. І. Менделєєв, споруджуючи стрункий будівлю своєї періодичної системи, не завжди мав "під рукою" підходящий "будівельний" матеріал, і тому багато клітинок таблиці залишилися порожніми. Але геніальний учений розумів, що ці порожнечі - справа тимчасова: відповідні їм "цеглинки" повинні існувати в природі, але поки їм вдається залишатися непоміченими. Менделєєв не тільки вказав майбутнє "місце проживання" ряду елементів, але і з великою точністю передбачив фізичні й хімічні властивості цих незнайомців.

Життя незабаром підтвердило блискучий прогноз ученого: у 1875 році були відкриті галій (Менделєєв називав його ека-алюмінієм, справедливо вважаючи, що по властивостях він буде схожий на свого сусіда зверху по таблиці елементів), у 1879 році - скандій (ека-бор), а в 1886 році - германій (ека-силіцій).

У статті "Природна система елементів і застосування її до вказівки властивостей невідкритих елементів", опублікованої в 1871 році, Менделєєв писав: "Потім у десятому ряді можна чекати ще основних елементів, що належать до I, II і III груп. Перший з них повинний утворювати оксид R2O, другий - RO, а третій - R2O3; перший буде подібний із цезієм, другий - з барієм, а всі їхні оксиди повинні володіти, звичайно, характером найенергійніших основ".

Йшли роки, науці ставали відомі все нові й нові елементи, але клітинка з номером 87, заброньована за ека-цезієм, продовжувала пустувати, незважаючи на численні спроби вчених ряду країн розшукати її законного власника. І хоча йому вдавалося вислизнути від допитливого погляду дослідників, багато його властивостей, зумовлених "географічним положенням" у періодичній системі, вже були відомі науці.

Так, не викликало сумнівів, що елемент № 87 повинен бути надійним хоронителем лужних "традицій", що міцніють від літію до цезію. Цим обумовлювалася насамперед його висока реакційна здатність (вище, ніж у цезію), у зв'язку з чим він міг бути присутнім у природі лише у виді солей, що володіють більшою розчинністю, ніж у всіх інших солей лужних металів. Оскільки від літію до цезію знижувалася температура плавлення (від 180,5 до 28,5°С), резонно було думати, що ека-цезій у звичайних умовах повинний подібно ртуті знаходитися в рідкому стані. Для лужних металів (окрім літію) характерна ще одна закономірність: чим більше масове число елемента (тобто чим нижче він розташований у періодичній таблиці), тим менше його знаходиться в земній корі. Якщо врахувати, що вже на частку цезію в природі приходиться зовсім небагато атомів, то розташований під ним елемент № 87 міг і зовсім виявитися найрідкіснішим з рідкісних. Нарешті, радіоактивні "нахили" його сусідів праворуч (про які згадував у статті Менделєєв) - відкритих наприкінці XIX століття радію й актинію - дозволяли стверджувати, що і ека-цезій повинен мати радіоактивність.

Властивості елемента № 87 визначили два основних напрямки пошуку: одні вчені розраховували знайти його в мінералах лужних металів або в багатих ними водах мінеральних джерел і морів; інші воліли вести розшук на радіоактивних тропах, сподіваючись знайти ека-цезій серед продуктів розпаду сусідніх із ним елементів.

У 1913 році англійський радіохімік Дж. Кренстон повідомив, що він помітив у одного з ізотопів актинію слабке альфа-випромінювання (поряд з характерним для цього ізотопу бета-випромінюванням). Учений припускав, що при цьому може утворитися ізотоп елементу № 87. Через рік подібні результати були отримані австрійськими радіохіміками Мейером, Гессом і Панетом, що знайшли при дослідах з ізотопом актинію "незвані" альфа-частинки. "Ці частки утворяться при альфа-розпаді звичайно бета-активного 227Ас, - писали вони, - ...продуктом розпаду повинен бути ізотоп елементу № 87". Але припущення - ще не науковий факт, тим більше, що для сумнівів було чимало основ: по-перше, помічене альфа-випромінювання було настільки слабким, що не виходило за межі можливих погрішностей експерименту: по-друге, досліджуваний препарат актинію цілком міг містити домішки, "проживаючого" поруч протактинію, що здатний випромінювати альфа-частинки і тому міг легко ввести вчених в оману. Хоча ці дослідники, як з'ясувалося пізніше, знаходилися на правильному шляху, до відкриття елементу № 87 було ще далеко - цієї події залишалося чекати рівно чверть століття...

У 1925 році англієць І. Фріенд вирішив відправитися в Палестину, щоб вивчити води Мертвого моря, багаті лужними металами. "Уже кілька років назад, - писав він, - мені спало на думку, що якщо ека-цезій здатний до постійного існування, то його можна буде знайти в Мертвому морі". Що ж, ідея ця не позбавлена була змісту, але скільки не намагався вчений знайти рентгеноспектральним аналізом хоча б сліди елементу № 87, бажаних результатів він так і не домігся.

За допомогою спектроскопу намагалися виявити невловимий елемент і багато інших дослідників; адже саме він допоміг відкрити рубідій і цезій - найближчих родичів елементу № 87 по лужному сімейству. Не тільки концентрати морських солей, але і крупиці найрідших мінералів, зола грибів і попіл сигар, спалений цукор і кістки викопних тварин - здавалося б, усі потенційні власники атомів ека-цезію з'являлися перед об'єктивом спектроскопу, але прилад знову й знову засмучував експериментаторів.

Однак у вчених, що шукали ека-цезій, було не тільки засмучення, але і радість, часто, щоправда, передчасні: деякі їх "відкриття", яскраво спалахнувши спочатку, при перевірці виявлялися помилковими і тому швидко "закривалися". Так, у 1926 році в пресі з'явилося повідомлення англійських хіміків Дж. Дрюса і Ф. Лоринга про те, що вони нібито спостерігали лінії 87-го елементу на рентгенограмах сульфату марганцю і дали йому назва алкаліній. Через три роки американський фізик Ф. Аллісон опублікував дані своїх магнітооптичних досліджень, що дозволили йому, як він думав, знайти сліди шуканого елементу в малопоширених мінералах лужних металів - самарскиті, поллуциті і лепідоліті. На честь свого рідного штату вчений пропонував назвати 87-й віргінієм. У 1931 році його співвітчизникам Дж. Пепішу і Е. Вайнеру начебто б удалося спектроскопічним методом підтвердити наявність ліній віргінію в самарскіті, але незабаром з'ясувалося, що причиною появи незнайомих ліній був дефект кальцитового кристалу, встановленого в спектроскопі, яким користувалися вчені.

RSSСтраница 1 из 3 [Всего 3 записей]1 2 3 »





При любом использовании материалов сайта обязательна гиперссылка на сайт «Репетитор».
Разработка и Дизайн компании Awelan
bigmir)net TOP 100 Rambler's Top100