Менделевий (Md)
АктиноидТвёрдое тело
Стандартная относительная атомная масса
[258]Электронная конфигурация
[Rn] 7s2 5f13Температура плавления
826,85 °CТемпература кипения
Нет данныхПлотность
1,03e+4 kg/m³Степени окисления
+2, +3Электроотрицательность (по Полингу)
1,3Энергия ионизации (1-я)
6,58 eVГод открытия
1955Атомный радиус
Нет данныхПодробные сведения
Менделевий — синтетический актинид и первый элемент, который первоначально был идентифицирован по одному атому. Все известные изотопы радиоактивны, и ни один из них не присутствует в природе в измеримых первичных количествах. Его химия определяется степенью окисления +3, в целом напоминающей соседние поздние актиниды и лантаноиды, при наличии характерного доступного состояния +2 в восстановительных условиях. Работа с менделевием ограничена очень малыми количествами образцов и короткими периодами полураспада.
Менделевий не встречается в природе в земной коре. Впервые он был синтезирован в 1955 году Гленном Т. Сиборгом и его группой в Калифорнийском университете с использованием реакций 253Es (4He, n) 256Md и 253Es (4He, 2n) 255Md. Менделевий назван в честь русского учёного Дмитрия Менделеева (Fig. IUPAC.101.1), который разработал Периодическую таблицу химических элементов [636], [637]. Изотопы менделевия не имеют применений, кроме научных исследований.
Эксперименты, по-видимому, показывают, что элемент наряду с характерной для актинидов трёхположительной (III) степенью окисления обладает также умеренно устойчивой двухположительной (II) степенью окисления.
Менделевий был впервые получен Стэнли Г. Томпсоном, Гленном Т. Сиборгом, Бернардом Г. Харви, Грегори Р. Чоппином и Альбертом Гиорсо, работавшими в Калифорнийском университете в Беркли, в 1955 году. Они бомбардировали атомы эйнштейния-253 ионами гелия с использованием устройства, известного как циклотрон. В результате были получены атомы менделевия-256, изотопа с периодом полураспада около 77 минут, и свободный нейтрон. Наиболее стабильный изотоп менделевия, менделевий-258, имеет период полураспада около 51,5 суток. Он распадается на эйнштейний-254 посредством альфа-распада или распадается путем спонтанного деления.
Менделевий назван в честь Дмитрия Менделеева. Это девятый из открытых трансурановых элементов актинидного ряда. Впервые он был идентифицирован Гиорсо, Харви, Чоппином, Томпсоном и Сиборгом в начале 1955 года во время бомбардировки изотопа 253Es ионами гелия в 60-дюймовом берклиевском циклотроне. Полученным изотопом был 256Md, имеющий период полураспада 76 мин. Это первое идентифицирование было примечательно тем, что 256Md был синтезирован по одному атому за раз.
Макроскопический образец менделевия не был выделен, поэтому его реальный внешний вид в массивном состоянии неизвестен. Согласно периодическим тенденциям ожидается металлическое твёрдое вещество, но цвет, текстура, плотность и другие обычные объёмные свойства непосредственно не измерялись.
Менделевий не имеет практического применения вне научных исследований. Его изотопы получают для исследований в ядерной химии, экспериментов по разделению на трассерном уровне и изучения электронной структуры актиноидов и окислительно-восстановительного поведения. Исторически менделевий был важен для демонстрации того, что новые элементы можно открывать и химически характеризовать, используя всего несколько атомов. Он не используется в медицине, промышленности, потребительских товарах или энергетике.
Поскольку было получено лишь небольшое количество менделевия, в настоящее время он не имеет применения вне фундаментальных научных исследований.
256Md использовали для выяснения некоторых химических свойств менделевия в водном растворе.
Применение изотопов элемента Mendelevium (Md) будет здесь.
Химия менделевия изучалась в растворе и на поверхностях в следовых количествах. Ион Md³⁺ является наиболее стабильной водной формой и ведёт себя подобно тяжёлому трёхвалентному актиниду. Ион Md²⁺ может быть получен восстановлением и необычно важен для идентификации менделевия по сравнению со многими соседними актинидами. Простые соединения, такие как хлорид менделевия(III), MdCl₃, и фторид менделевия(III), MdF₃, лишь предполагаются или изучены только в ничтожных количествах; химии объёмных соединений не существует.
See more information at the Mendelevium compound page.
Основная опасность менделевия — ионизирующее излучение, причем риск сильно зависит от изотопа, активности, химической формы и условий изоляции. Самый долгоживущий изотоп, ²⁵⁸Md, имеет период полураспада около 51 дня, тогда как многие другие распадаются значительно быстрее. Обычно обращаются с крайне малыми количествами, но работа требует специализированных радиохимических установок, чтобы предотвратить загрязнение и внешнее или внутреннее облучение.
Менделевий не имеет значимого природного экологического цикла. Любое его присутствие в окружающей среде было бы связано со специализированными ядерными исследованиями или цепочками распада в искусственных материалах и выражалось бы в исчезающе малых количествах. Поскольку он радиоактивен и образуется по атому или в следовых количествах, его экологическая химия выводится главным образом из поведения актиноидов, а не из наблюдаемого полевого распределения.
Менделевий не является объектом торговли и не имеет коммерческой цепочки поставок. Его получают в реакторах с высоким потоком или на ускорителях частиц путем захвата нейтронов и ядерных реакций с заряженными частицами с участием тяжелых мишеней из актинидов, с последующим быстрым радиохимическим разделением. Выходы производства крайне малы, часто от атомного до трассерного уровня, и ограничены доступностью мишеней, временем облучения, периодом полураспада изотопа и необходимостью специализированных лабораторий. Значимого рынка переработки или проблемы промышленного замещения не существует, поскольку спрос ограничен исследованиями.
Получают бомбардировкой эйнштейния ионами гелия.
Не ожидается, что менделевий будет иметь заметную космическую распространённость. Периоды полураспада его изотопов слишком малы, чтобы они могли сохраниться со времён звёзного нуклеосинтеза или образования Солнечной системы. Он может временно образовываться в экстремальных нейтрон-избыточных событиях или в искусственных ядерных реакциях, но любые естественно образовавшиеся атомы быстро распадались бы и не накапливались бы в планетах, метеоритах или межзвёздном веществе.
- Менделевий был назван в честь Дмитрия Менделеева, создателя периодической таблицы.
- Первоначальная идентификация была выполнена лишь примерно по нескольким атомам, полученным при бомбардировке эйнштейния.
- Его доступное состояние +2 является ключевой диагностической особенностью в радиохимических разделениях.
- ²⁵⁶Md использовался в химических исследованиях по атомам по одному, несмотря на короткий период полураспада.
- Не представлялось возможным ни взвесить, ни отлить, ни визуально проверить элементный менделевий.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 246 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Плотность
- 1,03 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 826,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1,3 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Сродство к электрону
- 0,997 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 6,58 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 12,400043 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 24,300084 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 40,000138 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 54,100186 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- +2, +3 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 3 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 7s2 5f13
Термодинамические свойства
- Теплота сублимации
- 4,197544 eV
- Теплота атомизации
- 4,197544 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 101 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 157 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 19 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Массовое число (наиболее стабильный изотоп)
- 258
- Наиболее стабильный изотоп
- Md-258
- Год открытия
- 1955
Распространённость
Нет данных
Кристаллическая структура
Нет данных
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-11-1 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 2F°7/2
- InChI
- InChI=1S/Md
- Ключ InChI
- MQVSLOYRCXQRPM-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Md: 5f¹³ 7s²[Rn] 5f¹³ 7s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f¹³ 7s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
Стабильных изотопов нет.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 256 Радиоактивный | 256,09389 ± 0,00013 | Нет данных | 77.7 минуты |
| 250 Радиоактивный | 250,08441 ± 0,00032 | Нет данных | 54 секунды |
| 258 Радиоактивный | 258,0984315 ± 0,000005 | Нет данных | 51.59 сутки |
| 261 Радиоактивный | 261,10583 ± 0,00062 | Нет данных | 40 минуты |
| 260 Радиоактивный | 260,10365 ± 0,00034 | Нет данных | 27.8 сутки |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 801,9 °C ниже температуры сублимации (826,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 101. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Md I | 0 | 2 |
| Md II | +1 | 2 |
| Md III | +2 | 2 |
| Md IV | +3 | 2 |
| Md V | +4 | 2 |
| Md VI | +5 | 2 |
| Md VII | +6 | 2 |
| Md VIII | +7 | 2 |
| Md IX | +8 | 2 |
| Md X | +9 | 2 |
Данные о кристаллической структуре отсутствуют
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +3 | 9 | Нет данных | 109.5 пм |
Соединения
Изотопы (5)
Fourteen isotopes are now recognized. 258Md has a half-life of 2 months. This isotope has been produced by the bombardment of an isotope of einsteinium with ions of helium. Eventually enough 258Md should be made to determine its physical properties.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 256 Радиоактивный | 256,09389 ± 0,00013 | Нет данных | 77.7 минуты | β+ =90.8±0.7%α =9.2±0.7%SF<3% | |
| 250 Радиоактивный | 250,08441 ± 0,00032 | Нет данных | 54 секунды | β+ =93.0±0.8%α =7.0±0.8%β+SF =0.026±1.5% | |
| 258 Радиоактивный | 258,0984315 ± 0,000005 | Нет данных | 51.59 сутки | α ≈100%β+<0.0015% β-<0.0015% | |
| 261 Радиоактивный | 261,10583 ± 0,00062 | Нет данных | 40 минуты | α ? | |
| 260 Радиоактивный | 260,10365 ± 0,00034 | Нет данных | 27.8 сутки | SF ≈100%α<5% ε<5% |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 173 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 139 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- UFF
- 327,4 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 38
- Pettifor
- 36
- Glawe
- 45
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 109 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 20 a.u.
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 1100,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Подробные данные о кристаллических радиусах (1)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 3 | IX | — | 123,5 |
Типы распада изотопов (45)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 244 | A | 100% |
| 244 | B+ | — |
| 244 | B+SF | 14% |
| 245 | A | 100% |
| 245 | B+ | — |
| 246 | A | 100% |
| 247 | A | 100% |
| 247 | SF | 0,1% |
| 248 | B+ | 80% |
| 248 | A | 20% |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Mendelevium https://education.jlab.org/itselemental/ele101.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Mendelevium https://education.jlab.org/itselemental/ele101.html
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Mendelevium.
The element property data was retrieved from publications.