![鍆[Md,第七周期,第ⅢB族元素]](/img/f/456/nBnauM3XzETM1QDM2cjMwADO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL3IzLzYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg "鍆[Md,第七周期,第ⅢB族元素]")
發現歷史過程
鍆的合成首次由阿伯特·吉奧索、格倫·西奧多·西博格、Gregory R. Choppin、Bernard G. Harvey及Stanley G. Thompson（組長）在1955年初於加州大學伯克利分校成功進行。該團隊通過以α粒子撞擊Es創造了Md（半衰期為87分鐘），反應在伯克利放射實驗室的60寸回旋加速器（Md是單個原子逐一合成的第一個同位素）。元素101是第九個被合成的超鈾元素。鍆的首17個原子是用離子交換吸附洗脫法分離並分析的。過程當中，鍆的化學表現與銩的相似，自然產生的銩是鍆的同系物。
決定可行性
在估計該合成方法是否可行時，實驗團隊作出了粗略地計算。將會產生的原子數量，約為撞擊目標的原子數量，乘以截面，乘以離子束強度，乘以撞擊時長。結果為每次試驗會產生1顆原子。因此在最佳情況下，預測每一次試驗會製造出1顆元素101的原子。這樣的計算證明實驗是可行的。
反衝技術
鍆的合成使用了由阿伯特·吉奧索引入的反衝技術。目標元素置於與粒子束相反的位置，反衝的原子落在捕集箔上。所用的反衝目標用了由Alfred Chetham-Strode研發的電鍍技術生產。這種方法的產量很高，而這在產物是極為罕有的鑀目標材料的情況下是必須的。
反衝目標由10個Es組成，通過電鍍鋪在一張薄金箔上（也能使用Be、Al和Pt）。在位於伯克利的回旋加速器中，能量為41 eV的α粒子撞擊該目標，粒子束強度極高，在0.05cm的面積內每秒有6∙10顆粒子。目標用水或液態氫冷卻。在氣態大氣層中使用氦會減慢反衝原子的速度。該氣體可以通過小孔排出反應間，並形成氣體射流。一部分非揮發產物原子經由射流，積累在箔的表面。該箔片可以定期更換。發現鍆的實驗所用的反應為：Es +He →Md +n。
純化及離析
從採集箔片上取下鍆原子時可使用酸浸蝕法或完全溶解薄金箔。鍆的純化和離析能夠通過幾種方式進行。從鑭系裂變產物中分離出化合價為3的錒系元素時，能夠使用陽離子樹脂交換柱，其中用鹽酸飽和的90%水10%乙醇溶液作為洗脫液。要從採集箔片上快速採下鍆，可以使用陰離子交換色譜法，其中用6M鹽酸作為洗脫液。金則會在鍆與其他錒系元素通過時留在柱子上。最後還需要從其他化合價為3的錒系元素中分離出Md。分離元素99、100和101時，使用經過銨鹽處理的陽離子樹脂交換柱（陶瓦士50交換柱）。鍆在鐨之前一點洗脫出來，以此作出了鍆的化學識別。在一系列重複的試驗中，實驗團隊使用的洗脫液為α-羥基異丁酸（α-HIB）。若使用“氣體射流”的方法，則首兩步可以省略。用這一方法，可以在目標的幾十米以外在一秒以內採集並轉移個別產物原子。要有效地長距離轉移原子，需要在氣體射流中有較大的粒子（如氯化鉀噴霧）。在製造和分離鑀後元素時常使用這一方法。
另一個分離3+錒系元素的方法是溶劑萃取色譜法，用二(2-乙基已基)膦酸為固定有機相，而HNO為流動水溶相。錒系元素的洗脫順序與使用陽離子樹脂交換柱時相反。用這一方法的優勝之處是，分離出來的鍆不含有機錯化劑，用樹脂交換柱分離的則有。缺點是，鍆要在鐨之後，到整個順序的後期才會洗脫。
發現時刻
鍆並沒有被直接探測到，而是經過觀察自發裂變產物Fm探測的。這些事件都發生於1955年2月19日。第四次錄得的事件正式證實了第101號元素鍆的化學特徵。進一步的分析及實驗顯示，該同位素的質量數為256，並通過電子捕獲進行衰變，半衰期1.5小時。
元素概述
元素來源
鍆在自然界中不存在。用氦核轟擊鑀所獲得的鍆很少，但總算證明鍆確實存在。通常的合成方式是以α衰變撞擊鑀元素。
名稱由來
鍆元素的名稱為了紀念化學家門捷列夫為紀念發明了元素周期表的科學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫(Dmitri Ivanov
元素描述
化學性質僅限於示蹤量，在離子交換色譜上顯示出主要以+3價存在於水溶液中。此外，也有+2價和+1價。鍆的同位素主要有：鍆248~鍆258。半衰期從幾秒到大約55天。最穩定的同位素是258Md，半衰期為55天。
鍆是一種人工合成的放射性化學元素，它的化學符號是Md，它的原子序數是101，屬於錒系元素之一。
元素名稱：鍆
元素原子量：[258]
元素類型：金屬
氧化態：
Main Md+3
Other Md+2
原子序數：101
元素符號：Md *
元素中文名稱：鍆
元素英文名稱：Mendelevium
相對原子質量：[258]
核內質子數：101
核外電子數：101
核電核數：101
質子質量：1.68973E-25
質子相對質量：101.707
所屬周期：7
所屬族數：IIIB
摩爾質量：202
氫化物：
氧化物：
最高價氧化物：
密度：未知
熔點：未知
沸點：未知
外圍電子排布：5f13 7s2
核外電子排布：2,8,18,32,31,8,2
顏色和狀態：金屬
常見化合價： 電負性： 1.3
外圍電子排布： 5f13 7s2 核外電子排布： 2,8,18,32,31,8,2
同位素及放射線： Md-250[50s] Md-258(放 α)
電子親合和能： 0 KJ·mol-1
第一電離能： 6500 KJ·mol-1 第二電離能： 0 KJ·mol-1 第三電離能： 0 KJ·mol-1
單質密度： 0 g/cm3 單質熔點： 0 ℃ 單質沸點： 0 ℃
原子半徑： 0 埃 離子半徑： 埃 共價半徑： 0 埃
特性
研究人員發現，鍆的氧化態除了有一般錒系元素的+3以外，還有中等穩定的+2。其+3氧化態在水溶液中為主導的狀態（所用方法為色譜法）。鍆甚至有時表現出+1的氧化態。使用Md能研究鍆在水溶液中的化學特性。其外鍆沒有任何已知套用，而至今也只合成了微量的鍆元素。其他的同位素也已被發現，它們都具有放射性，其中Md最為穩定，半衰期約為55日。另外的同位素的質量數從248到258不等，半衰期從幾秒鐘到51天不等。最初的Md半衰期為87分鐘。
金屬態
Johansson和Rosengren於1975年預測鍆金屬的化合價會主要為2，相似於銪（Eu）和鐿（Yb），而非3。在微量鍆元素上用熱色譜法的研究指出，鍆確實形成化合價為2的金屬。在經驗公式的幫助下，其金屬半徑預測為0.194 ± 0.010nm。估計的升華熱介乎134-142 kJ/mol之間。
溶液
在發現鍆之前，在水溶液中最穩定狀態的化合價為3。因此，它的化學特性預計與其他3+錒系元素及鑭系元素的相似。在陽離子樹脂交換柱中，化合價為3的錒系元素中，鍆在鐨前一點洗脫出來，證明了該預測。之後所發現到的有，不溶的鍆氫氧化物和氟化物，與化合價為3的鑭系元素共同沈澱。該方法證實了鍆的化合價為3，且半徑小於鐨。利用經驗公式所預測的Md的離子半徑為0.0192 nm，配位數為6。再利用化合價為3的稀土元素的已知離子半徑，加上配位係數的對數和離子半徑之間的線性關係，預計Md的平均離子半徑為0.089 nm；而用實驗模型及玻恩-哈伯循環所計算的水化熱為– (3654 ± 12) kJ/mol。在具還原性的環境下，鍆表現出不尋常的化學特性。與BaSO4的共沈和使用的溶劑萃取色譜實驗在不同的還原劑中進行。結果顯示，Md在水溶液中能夠容易還原為穩定的Md。在水加乙醇溶劑中，鍆也可以還原為化合價為1的狀態。Md和化合價為2的離子的共結晶是由於混合晶體的產生。Md的離子半徑為0.117 nm。從Md+到Md3+的氧化反應並未成功。
同位素
已辨認的16個鍆原子質量數在245到260之間，最穩定的為半衰期為51.5天的Md、31.8天的Md及5.52小時的Md。其餘的放射性同位素的半衰期都小於97分鐘，大部分都小於5分鐘。該元素還有5個亞穩態，其中最穩定的為Md（半衰期為58分鐘）。鍆同位素的原子量從 245.091u（Md）到260.104 u（Md）。
元素用途
目前尚未發現什麼實際用途。
化學元素周期表
| 族→ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 電子層 | 0族電子數 | |
| 周期↓ | I A | 0 | |||||||||||||||||||
| 1 | 1 H 氫 | 2 He 氦 | K | 2 | |||||||||||||||||
| II A | III A | IV A | V A | VI A | VII A | ||||||||||||||||
| 2 | 3 Li 鋰 | 4 Be 鈹 | 5 B 硼 | 6 C 碳 | 7 N 氮 | 8 O 氧 | 9 F 氟 | 10 Ne 氖 | L K | 8 2 | |||||||||||
| 3 | 11 Na 鈉 | 12 Mg 鎂 | 13 Al 鋁 | 14 Si 矽 | 15 P 磷 | 16 S 硫 | 17 Cl 氯 | 18 Ar 氬 | M L K | 8 8 2 | |||||||||||
| III B | IV B | V B | VI B | VII B | VIII | I B | II B | ||||||||||||||
| 4 | 19 K 鉀 | 20 Ca 鈣 | 21 Sc 鈧 | 22 Ti 鈦 | 23 V 釩 | 24 Cr 鉻 | 25 Mn 錳 | 26 Fe 鐵 | 27 Co 鈷 | 28 Ni 鎳 | 29 Cu 銅 | 30 Zn 鋅 | 31 Ga 鎵 | 32 Ge 鍺 | 33 As 砷 | 34 Se 硒 | 35 Br 溴 | 36 Kr 氪 | N M L K | 8 18 8 2 | |
| 5 | 37 Rb 銣 | 38 Sr 鍶 | 39 Y 釔 | 40 Zr 鋯 | 41 Nb 鈮 | 42 Mo 鉬 | 43 Tc 鎝 | 44 Ru 釕 | 45 Rh 銠 | 46 Pd 鈀 | 47 Ag 銀 | 48 Cd 鎘 | 49 In 銦 | 50 Sn 錫 | 51 Sb 銻 | 52 Te 碲 | 53 I 碘 | 54 Xe 氙 | O N M L K | 8 18 18 8 2 | |
| 6 | 55 Cs 銫 | 56 Ba 鋇 | 57- 71 鑭系 | 72 Hf 鉿 | 73 Ta 鉭 | 74 W 鎢 | 75 Re 錸 | 76 Os 鋨 | 77 Ir 銥 | 78 Pt 鉑 | 79 Au 金 | 80 Hg 汞 | 81 Tl 鉈 | 82 Pb 鉛 | 83 Bi 鉍 | 84 Po 釙 | 85 At 砹 | 86 Rn 氡 | P O N M L K | 8 18 32 18 8 2 | |
| 7 | 87 Fr 鍅 | 88 Ra 鐳 | 89- 103 錒 | 104 Rf 鑪 | 105 Db | 106 Sg | 107 Bh | 108 Hs | 109 Mt | 110 Ds 鐽 | 111 Rg 錀 | 112 Uub | 113 Uut | 114 Uuq | 115 Uup | 116 Uuh | 117 Uus | 118 Uuo | |||
| 鑭系元 素 | 57 La 鑭 | 58 Ce 鈰 | 59 Pr 鐠 | 60 Nd 釹 | 61 Pm 鉕 | 62 Sm 釤 | 63 Eu 銪 | 64 Gd 釓 | 65 Tb 鋱 | 66 Dy 鏑 | 67 Ho 鈥 | 68 Er 鉺 | 69 Tm 銩 | 70 Yb 鐿 | 71 Lu 鑥 | ||||||
| 錒系元 素 | 89 Ac 錒 | 90 Th 釷 | 91 Pa 鏷 | 92 U 鈾 | 93 Np 鎿 | 94 Pu 鈽 | 95 Am 鎇 | 96 Cm 鋦 | 97 Bk 錇 | 98 Cf 鐦 | 99 Es 鑀 | 100 Fm 鐨 | 101 Md 鍆 | 102 No 鍩 | 103 Lr 鐒 | ||||||
