← Periyodik Tabloya Dön
Bk 97

Berkelium (Bk)

actinide
Periyot: 7 Blok: f

Solid

Standart Atom Ağırlığı

[247]

Elektron dizilimi

[Rn] 7s2 5f9

Erime noktası

1049,85 °C

Kaynama noktası

Mevcut değil

Yoğunluk

1,4e+4 kg/m³

Yükseltgenme basamakları

+2, +3, +4, +5

Elektronegatiflik (Pauling)

1,3

İyonlaşma enerjisi (1.)

6,19785 eV

Keşif yılı

1949

Atom yarıçapı

Mevcut değil

Ayrıntılar

Adının kökeni Named after Berkeley, California the city of its discovery.
Keşfedildiği ülke United States
Keşfedenler G.T.Seaborg, S.G.Tompson, A.Ghiorso

Berkelium is a synthetic transuranium actinide with no stable isotopes. It is produced in nuclear reactors by neutron capture in lighter actinides and is normally handled in microgram to milligram research quantities. Its chemistry is mainly that of a trivalent actinide, but berkelium is notable because the +4 state is comparatively accessible in solution and solids. The isotope ²⁴⁹Bk is the most important for chemical work because its half-life permits separation, shipment, and target fabrication.

Berkelium does not occur naturally in the Earth’s crust. It was first synthesized in December 1949 by Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg, and Albert Ghiorso at the University of California in Berkeley using the nuclear reaction 241Am (4He, 2n) 243Bk in the Berkeley 60-inch cyclotron. The element was named for the town in California where it was first synthesized. The first isotope of berkelium produced from this experiment had a mass number of 243 and a half-life of 4.5 h. 247Bk has a half-life of 1.4×103 years, which makes it one of the least radioactive isotopes of berkelium. 249Bk has a half-life of 320 days, which makes it possible to isolate and study on a macroscopic scale, although studies have found that the radiation given off from berkelium creates health hazards. For example, lengthy exposure to the radiation from berkelium has been shown to cause an accumulation of berkelium in the skeletal system of rats. The radiation is also unfavorable to the formation of red blood cells [620], [621], [622], [623], [624]. Berkelium has no known isotopic applications aside from scientific research, in which it served as a target for the production of tennessine (Fig. IUPAC.97.1).

Berkelium was first produced by Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg, Kenneth Street, Jr. and Albert Ghiorso working at the University of California, Berkeley, in December, 1949. They bombarded an isotope of americium, americium-241, with alpha particles with a device called a cyclotron. This created berkelium-243 and two free neutrons. Berkelium's most stable isotope, berkelium-247, has a half-life of about 1,380 years. It decays into americium-243 through alpha decay.

The first visible amounts of a berkelium compound, berkelium chloride (BkCl3) was produced in 1962 and weighed about 3 billionths of a gram (0.000000003 grams). Berkelium oxychloride (BkOCl), berkelium fluoride (BkF3), berkelium dioxide (BkO2) and berkelium trioxide (BkO3) have been identified and studied with a method known as X-ray diffraction.

Since only small amounts of berkelium have ever been produced, there are no known uses for berkelium and its compounds outside of basic scientific research.

Berkelium, the eighth member of the actinide transition series, was first produced in 1949 by Thompson, Ghiorso, and Seaborg via accelerator bombardment of 241Am with high energy alpha particles. This generated a new electron-capture activity eluting on a chromatography column just ahead of curium. This activity was assigned to an isotope of element 97 with mass number 243. It was named berkelium after Berkeley, California, the city of its discovery. Initial investigation of its chemical properties were limited to tracer experiments (ion exchange and co-precipitation) but these were sufficient to establish the stability of Bk(III) and the accessibility of Bk(IV) ions in aqueous solution and provide an estimate of the electrochemical potential of the Bk(IV)/Bk(III) couple.

A complete study of an element is not possible by tracer methods alone, so a campaign was initiated in 1952 for long-term irradiation of about 8 grams of 239Pu in a nuclear reactor in Arco, Idaho to provide macro amounts of berkelium. In 1958 about 0.6 micrograms of 249Bk with a half-life of 330 days was recovered, separated, and purified by Cunningham et al. who determined the absorption spectrum in aqueous solution and measured the magnetic susceptibility of Bk(III). The first structural determination of a berkelium compound was in 1962. Four X-ray diffraction lines were obtained from 4 nanograms of berkelium-249 dioxide and indexed as face centered cubic. The first bulk (> 1 microgram) samples of berkelium metal were prepared in 1969 by reduction of BkF3 with lithium metal vapor at 1300 K by Haire and Peterson et al. Bk metal issilvery in appearance, easily soluble in dilute mineral acids, and rapidly oxidized by air or oxygen at elevated temperatures to form the oxide. The metal exhibits two crystal forms: double hexagonal closest packed (dhcp) and face centered cubic (fcc). Numerous alloys and compounds of berkelium have been prepared and studied including hydrides, oxides, halides, chalcogenides, pnictides, oxalates, oxychlorides, organometallic, and coordination compounds to name a few. Berkelium oxidation states Bk(0), Bk(III), and Bk(IV) are known in bulk and some evidence has been offered for the existence of Bk(II) but there is only speculation on the possible existence of Bk(V) ions.

Fourteen isotopes of berkelium are now known and have been synthesized from mass number 238 to 251. As with other actinide elements, berkelium tends to accumulate in the skeletal system. Because of its rarity, berkelium presently has no commercial use, however, with its relatively long half-life and availability in microgram quantities, Bk-249 is used extensively as a target to synthesize heavier elements by charged particle bombardment. Berkelium is the first member of the second half of the actinide series and as such, studies of the physicochemical properties of this element enables more accurate extrapolations to the behavior of the heavier elements for which studies are severely limited by scarcity of material, very short half-lives, and intense radioactivity.

Further reading: D. E. Hobart and J. R. Peterson (2006) "Berkelium," Chapter 10 in The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Third Edition, L. R. Morss, J. Fuger, and N. M. Edelstein, Eds, Springer Publishers.

This element reviewed and Updated by David Hobart, Los Alamos National Laboratory 2011

Görseller

Özellikler

Kimyasal

Elektronegatiflik (Pauling)
1,3 Tüm elementlerin Elektronegatiflik (Pauling) değerlerini karşılaştır →
Elektron ilgisi
-0,5 eV (negatif değer — atomun ek bir elektron bağlaması beklenmez)
İyonlaşma enerjisi (1.)
6,19785 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (1.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (2.)
11,900041 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (2.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (3.)
21,600074 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (3.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (4.)
36,000124 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (4.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (5.)
56,000193 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (5.) değerlerini karşılaştır →
Yükseltgenme basamakları
+2, +3, +4, +5 Tüm elementlerin Yükseltgenme basamakları değerlerini karşılaştır →
Değerlik elektronları
3 Tüm elementlerin Değerlik elektronları değerlerini karşılaştır →
Allotroplar
["\u03b2 form"]
Elektron dizilimi
[Rn] 7s2 5f9

Termodinamik

Süblimleşme ısısı
3,938436 eV
Atomlaşma ısısı
3,938436 eV
Atomlaşma entalpisi
3,212935 eV

Bolluk

Mevcut değil

Kristal Yapı

Mevcut değil

Elektronik Yapı

Kabuk başına elektron sayısı
2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 Tüm elementlerin Kabuk başına elektron sayısı değerlerini karşılaştır →

Tanımlayıcılar

CAS numarası
7440-40-6 Tüm elementlerin CAS numarası değerlerini karşılaştır →
Terim simgesi
6H°15/2
InChI
InChI=1S/Bk
InChI Anahtarı
PWVKJRSRVJTHTR-UHFFFAOYSA-N

Elektron Dizilimi Ölçülmüş

İyon yükü
Protonlar 97
Elektronlar 97
Yük Nötr
Dizilim Bk: 5f⁹ 7s²
Elektron dizilimi
Ölçülmüş
[Rn] 5f⁹ 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f⁹ 7s²
Orbital diyagramı
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
2/2
5f
9/14 5↑
Toplam elektron sayısı: 97 Eşleşmemiş: 5 ?

Atom modeli

Protonlar 97
Nötronlar 152
Elektronlar 97
Kütle numarası 249
Kararlılık Radyoaktif

İzotoplar nötron sayısını, kütleyi ve kararlılığı değiştirir; nötr bir atomun elektron dizilimini değiştirmez.

Şematik atom modeli, ölçekli değildir.

Atomik Parmak İzi

Emisyon / Soğurma Spektrumu

0 / 0 (0 0 çizginin şiddet verisi var)
Ölçülmüş
Emisyon Görünür: 380–750 nm

İzotop Dağılımı

Kararlı izotop yok.

Kütle numarasıAtom kütlesi (u)Doğal bollukYarı ömür
249 Radyoaktif249,0749877 ± 0,0000027Mevcut değil327.2 gün
239 Radyoaktif239,05824 ± 0,00022Mevcut değil100 saniye
253 Radyoaktif253,08688 ± 0,00039Mevcut değil60 dakika
251 Radyoaktif251,080762 ± 0,000012Mevcut değil55.6 dakika
233 Radyoaktif233,056652 ± 0,00025Mevcut değil40 saniye
Ölçülmüş

Faz / Hâl

1 atm / 101,325 kPa
Katı 25 °C (298,15 K)

Neden: süblimleşme noktasının (1049,85 °C) 1024,8 °C altında

Süblimleşme noktası 1049,85 °C
0 K Mevcut sıcaklık: 25 °C 6000 K
Faz çizelgesi

Şematik, ölçekli değil

Katı
Gaz
Süblimleşme
25°C
Katı
Sıvı
Gaz
Mevcut

Faz geçiş noktaları

Süblimleşme noktası Literatür
1049,85 °C
Mevcut faz Hesaplanmış
Katı

Geçiş enerjileri

Süblimleşme ısısı Literatür
3,938436 eV

Süblimleşme noktasında 1 mol maddeyi süblimleştirmek için gereken enerji

Yoğunluk

Referans yoğunluk Literatür
1,4e+4 kg/m³

Standart koşullarda

Mevcut yoğunluk Hesaplanmış
1,4e+4 kg/m³

Standart koşullarda

Atomik Spektrumlar

97 kayıttan 10 tanesi gösteriliyor. İyon yüküne göre sıralandı (artan).

Spektral Çizgi Kayıtları ?

İyonYükToplam çizgi sayısıGeçiş olasılıklarıDüzey gösterimleri
Bk I 012000
Bk II +14800
NIST Spektral Çizgi Kayıtları →

Enerji Düzeyi Kayıtları ?

İyonYükDüzeyler
Bk I 02
Bk II +12
Bk III +22
Bk IV +32
Bk V +42
Bk VI +52
Bk VII +62
Bk VIII +72
Bk IX +82
Bk X +92
NIST Enerji Düzeyi Kayıtları →
97 Bk 247

Berkelium — Atomik Orbital Görselleştiricisi

[Rn]7s25f9
Enerji düzeyleri 2 8 18 32 27 8 2
Yükseltgenme basamakları +2, +3, +4, +5
HOMO 5f n=5 · l=3 · m=-3
Berkelium — Atomik Orbital Görselleştiricisi Ön İzlemesi
Three.js yalnızca istek üzerine yüklenir
97 Bk 247

Berkelium — Kristal Yapı Görselleştiricisi

Kristal yapı verileri mevcut değil

İyon Yarıçapları

YükKoordinasyonSpinYarıçap
+36Mevcut değil96 pm
+39Mevcut değil113.7 pm
+46Mevcut değil83 pm
+48Mevcut değil93 pm

Bileşikler

Bk
247,070 u
Bk
249,075 u
Bk
247,070 u
Bk
250,078 u
Bk
246,069 u
Bk
245,066 u

İzotoplar (5)

Kütle numarasıAtom kütlesi (u)Doğal bollukYarı ömürBozunma türü
249 Radyoaktif249,0749877 ± 0,0000027Mevcut değil327.2 gün
β- ≈100%α =0.00145±0.8%SF =47e-9±0.2%
239 Radyoaktif239,05824 ± 0,00022Mevcut değil100 saniye
β+ ≈100%α<0.01% SF<0.01%
253 Radyoaktif253,08688 ± 0,00039Mevcut değil60 dakika
β- ?
251 Radyoaktif251,080762 ± 0,000012Mevcut değil55.6 dakika
β- =100%
233 Radyoaktif233,056652 ± 0,00025Mevcut değil40 saniye
α ≈82%β+ ?
249 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 249,0749877 ± 0,0000027
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 327.2 gün
Bozunma türü
β- ≈100%α =0.00145±0.8% +1
239 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 239,05824 ± 0,00022
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 100 saniye
Bozunma türü
β+ ≈100%α<0.01% +1
253 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 253,08688 ± 0,00039
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 60 dakika
Bozunma türü
β- ?
251 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 251,080762 ± 0,000012
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 55.6 dakika
Bozunma türü
β- =100%
233 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 233,056652 ± 0,00025
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 40 saniye
Bozunma türü
α ≈82%β+ ?

Genişletilmiş Özellikler

Kovalent Yarıçaplar (Genişletilmiş)

Kovalent yarıçap (Pyykkö)
168 pm
Kovalent yarıçap (Pyykkö, çift bağ)
139 pm

Van der Waals Yarıçapları

Alvarez
340 pm
UFF
333,9 pm

Numaralandırma Ölçekleri

Mendeleev
30
Pettifor
40
Glawe
41

Elektronegatiflik Ölçekleri

Ghosh
0

Kutuplanabilirlik ve Dispersiyon

Dipol kutuplanabilirliği
125 a.u.
Dipol kutuplanabilirliği (belirsizlik)
25 a.u.

Faz Geçişleri ve Allotroplar

β form
Erime noktası1259,15 K

Yükseltgenme Basamağı Kategorileri

+3 main
+4 extended
+5 extended
+2 extended

İleri Düzey Referans Verileri

Kristal Yarıçaplarının Ayrıntıları (4)
YükCNSpinrcrystal (pm)Köken
3VI110from r^3 vs V plots,
4VI97from r^3 vs V plots,
4VIII107from r^3 vs V plots,
3IX—127,7
İzotop Bozunma Türleri (46)
İzotopModŞiddet
233A82%
233B+—
234A80%
234B+20%
235B+—
235A—
236B+100%
236A—
236B+SF0%
237B+—

Ek Veriler

Kaynaklar

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Bk

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Berkelium

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.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Lisans notu: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Berkelium

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/

Lisans notu: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Berkelium

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.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Berkelium

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

8 PubChem Elements
Berkelium

This section provides all form of data related to element Berkelium.

9 PubChem Elements
Berkelium

The element property data was retrieved from publications.

Son güncelleme:

Veriler doğrulandı:

İçerik, en güncel bilimsel verilerle karşılaştırılarak gözden geçirilir.