Резерфордий (Rf)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартный атомный вес
[263]Электронная конфигурация
[Rn] 7s2 5f14 6d2Температура плавления
2126.85 °C (2400 K)Температура кипения
5526.85 °C (5800 K)Плотность
2.330000e+4 kg/m³Степени окисления
+3, +4Электроотрицательность (Полинг)
N/AЭнергия ионизации (1-я)
Год открытия
1964Атомный радиус
150 pmДополнительно
Резерфордий — синтетический трансактиноидный элемент и первый член 6d-ряда переходных металлов. Все подтверждённые изотопы радиоактивны и короткоживущи, поэтому его химию изучают по одному атому. Химические эксперименты показывают поведение, в целом согласующееся с элементом группы 4, аналогичным гафнию и цирконию, при доминировании степени окисления +4 в водных и галогенидных системах. Релятивистские эффекты и ядерная нестабильность затрудняют прямые измерения.
Резерфордий не встречается в природе в земной коре. Заслуга в первом синтезе этого элемента приписывается совместно Альберту Гиорсо и его группе в Калифорнийском университете в Беркли и Георгию Флерову и его группе в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия. Элемент назван в честь Эрнеста Резерфорда (Fig. IUPAC.104.1), который получил Нобелевскую премию за разработку теории радиоактивных превращений [645].
Резерфордий представляет интерес для исследований в физике частиц, но не имеет коммерческих применений. 261Rf был одним из продуктов распада, использованных для подтверждения синтеза коперниция в эксперименте на ускорителе частиц [634].
Резерфордий назван в честь Эрнеста Резерфорда.
Учёные, работавшие в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне, Россия, впервые сообщили о получении резерфордия в 1964 году. Они бомбардировали атомы плутония-242 ионами неона-22, образуя, как они полагали, атомы резерфордия-260 и четыре свободных нейтрона. В 1969 году группа учёных, работавших в Lawrence Radiation Laboratory, ныне известной как Lawrence Berkeley Laboratory, в Беркли, Калифорния, попыталась подтвердить открытие дубненской группы. Не имея оборудования, необходимого для ускорения ионов неона, берклиевская группа под руководством Альберта Гиорсо бомбардировала атомы калифорния-248 и калифорния-249 ионами углерода-12 и углерода-13, получив атомы резерфордия-257, резерфордия-258, резерфордия-259 и резерфордия-261. Однако им не удалось получить тот же изотоп, что и дубненской группе. Авторство открытия резерфордия по-прежнему остаётся предметом споров. Наиболее стабильный изотоп резерфордия, резерфордий-263, имеет период полураспада около 10 минут и распадается путём спонтанного деления.
В 1964 году сотрудники Объединённого института ядерных исследований в Дубне (СССР) бомбардировали плутоний ускоренными ионами неона с энергией 113–115 МэВ. Измеряя следы деления в специальном стекле под микроскопом, они обнаружили изотоп, распадающийся путём спонтанного деления. Они предположили, что этот изотоп с периодом полураспада 0,3 +/- 0,1 с может быть 260-104, образующимся по следующей реакции: 242Pu + 22Ne >260Rf +4n.
Элемент 104, первый трансактиноидный элемент, как ожидается, будет обладать химическими свойствами, сходными со свойствами гафния. Он, например, должен образовывать относительно летучее соединение с хлором (тетрахлорид).
Советские учёные провели эксперименты, направленные на химическую идентификацию, и пытались показать, что активность с периодом полураспада 0,3 с более летуча, чем относительно нелетучие трихлориды актинидов. Этот эксперимент не удовлетворяет критерию химического отделения нового элемента от всех остальных, но предоставляет важные данные для оценки. Данные, опубликованные советскими учёными, уменьшили период полураспада изучаемого ими изотопа с 0,3 до 0,15 с.
Изображения
Свойства
Физические
- Атомный радиус (эмпир.)
- 150 pm
- Плотность
- Агрегатное состояние (НУ)
- solid
- Температура плавления
- 2126.85 °C
- Температура кипения
- 5526.85 °C
Химические
- Сродство к электрону
- Энергия ионизации (1-я)
- Энергия ионизации (2-я)
- Энергия ионизации (3-я)
- Энергия ионизации (4-я)
- Энергия ионизации (5-я)
- Степени окисления
- +3, +4
- Валентные электроны
- 4
- Электронная конфигурация
Термодинамические
N/A
Ядерные
- Протоны
- 104
- Нейтроны
- 162
- Известные изотопы
- 16
- Стабильные изотопы
- 0
- Массовое число (наиб. стабильного)
- 263
- Наиболее стабильный изотоп
- Rf-266
- Год открытия
- 1964
Распространённость
N/A
Кристаллическая структура
N/A
Электронная структура
- Электронов на оболочке
- 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2
Идентификаторы
- Номер CAS
- 53850-36-5
- Термный символ
- InChI
- InChI=1S/Rf
- InChI Key
- YGPLJIIQQIDVFJ-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Предсказано
Rf: 5f¹⁴ 6d² 7s²[Rn] 5f¹⁴ 6d² 7s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f¹⁴ 6d² 7s²Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
Нет стабильных изотопов.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 262 Радиоактивный | 262,10992 ± 0,00024 | N/A | 250 мс |
| 254 Радиоактивный | 254,10005 ± 0,0003 | N/A | 22.9 us |
| 260 Радиоактивный | 260,10644 ± 0,00022 | N/A | 21 мс |
| 253 Радиоактивный | 253,10044 ± 0,00044 | N/A | 13 мс |
| 258 Радиоактивный | 258,103428 ± 0,000034 | N/A | 12.5 мс |
Фазовое состояние
Причина: на 2101.8 °C ниже точки плавления (2126.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 93 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Rf I | 0 | 2 |
| Rf II | +1 | 2 |
| Rf III | +2 | 2 |
| Rf IV | +3 | 2 |
| Rf V | +4 | 2 |
| Rf VI | +5 | 2 |
| Rf VII | +6 | 2 |
| Rf VIII | +7 | 2 |
| Rf IX | +8 | 2 |
| Rf X | +9 | 2 |
Данные о кристаллической структуре недоступны
Соединения
Изотопы (5)
In 1969 Ghiorso, Nurmia, Harris, K.A.Y. Eskola, and P.L. Eskola of the University of California at Berkeley reported that they had positively identified two, and possibly three isotopes of Element 104. The group indicated that, after repeated attempts, they produced isotope 260104 reported by the Dubna groups in 1964.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 262 Радиоактивный | 262,10992 ± 0,00024 | N/A | 250 мс | SF ≈100% | |
| 254 Радиоактивный | 254,10005 ± 0,0003 | N/A | 22.9 us | SF ≈100%α<1.5% | |
| 260 Радиоактивный | 260,10644 ± 0,00022 | N/A | 21 мс | SF ≈100%α ?β+ ? | |
| 253 Радиоактивный | 253,10044 ± 0,00044 | N/A | 13 мс | SF ≈100%α ? | |
| 258 Радиоактивный | 258,103428 ± 0,000034 | N/A | 12.5 мс | SF =95.1±1.6%α =4.9±1.6% |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
- Ковалентный радиус (Пюккё)
- Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
- Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)
Шкалы нумерации
- Mendeleev
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- Дипольная поляризуемость (погр.)
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Режимы распада изотопов (33)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 253 | SF | 100% |
| 253 | A | — |
| 254 | SF | 100% |
| 254 | A | 1.5% |
| 255 | A | 52.8% |
| 255 | SF | 47.2% |
| 255 | B+ | 6% |
| 256 | SF | 99.7% |
| 256 | A | 0.3% |
| 257 | A | 89.3% |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Rutherfordium https://education.jlab.org/itselemental/ele104.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Rutherfordium https://education.jlab.org/itselemental/ele104.html
Источники
(8)
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 Rutherfordium.