基本信息
鍩是一種人造元素,元素符號No 。化學元素[周期系第 Ⅲ族(類)副族元素、錒系元素],原子序數102,原子量259。基態電子構型1s 2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d 5f6s6p7s,化合價2、3,有十種人工放射性同位素。
No259,一種人工合成的有放射性的超鈾元素,該元素數量極少,僅能用原子數量來計量。
人工合成放射性金屬元素。元素符號No。1957年在斯德哥爾摩諾貝爾研究所用碳離子轟擊鋦而獲得。至今已製備出5種鍩同位素。以艾爾弗雷德·諾貝爾的姓氏命名。原子序數:102。最穩定同位素:鍩-255。
發現及製備
鍩的發現者包括美國加州大學伯克利分校的吉奧索等人和俄羅斯Dubha研究所的Georgy Flerov等人 。
在瑞典斯德哥爾摩工作的一個國際科學家小組於1957年用C照射鋦,製得102號元素。為紀念著名科學家諾貝爾(A.Nobel),將新元素命名為nobelium。後來,美國、前蘇聯等國的科學家對102號元素的製備和鑑定進行了驗證,併合成了質量數從251到259的9種鍩同位素。這些同位素的衰變特徵為典型的偶質子核素。除258No之外,所有同位素都是α放射體。
1957年,前蘇聯的弗列洛夫(ФπероВ·Г·Н)用加速的O離子轟擊Pu得到了No,1958年,美國的吉奧索 (Ghioro)、西博格(Seaborg)等人以C離子轟擊Cm 而證實。為了紀念諾貝爾(Nobel)而將其命名為 “Nobelium”(諾)。
性質
鍩為錒系人工合成元素,在自然界中不存在。鍩最穩定的同位素相對質量數255,用痕量鍩-255做實驗表明,鍩在水溶液中呈+2和 +3氧化態。其+2氧化態很穩定。
無氧化劑或還原劑存在時,其化學性質與鹼土金屬相似。Ce能使之具有典型鑭系元素的性質。水溶液中以、形式存在,前者遠比後者穩定。 No可被高碘酸鹽、過硫酸鹽、碘酸鹽或硝酸鹽氧化。噻吩甲醯三氟丙酮(TTA)- 甲基異丁基酮溶液(pH2~3)可萃取 No。所有鍩的同位素都是用帶電重離子轟擊鈾、鈽、鋦等製成。除No外均為α 放射體,其中以No的壽命最長,半衰期 58分。
鍩原子的電子構型為〔Rn〕5f7s。現在還不能製得可稱量的鍩。
錒系元素
素周期表第7周期ⅢB族元素,錒、釷、鏷、鈾、鎿、鈽、鎇、鋦、錇、鐦、鑀、鐨、鍆、鍩及鐒15個放射性元素的統稱,原子序數從89到103。除前4種在自然界中存在外,其餘11種均由人工核反應製得。α衰變和自發裂變是錒系元素共同的核性質。
錒系元素原子的外電子層構型和鑭系元素相似,它們的化學性質與鑭系元素也極為相近。隨著原子序數的增大,錒系元素的離子半徑反而減小,這稱為離子半徑收縮現象。
錒系元素在水溶液中最常見的價態為+3,但鏷有+5價態,鈾、鎿、鎇有+5和+6價態,鎿和鈽有+7價態,鈾、釷、鈽有+4價態,鐦、鑀、鐨、鍆和鍩等元素有+2價態。錒系元素的氫氧化物、氟化物、碳酸鹽和草酸鹽不溶於水,而其硝酸鹽、硫酸鹽、高氯酸鹽和鹵化物易溶於水。
錒系元素的年生產量:鈾為萬噸量級;釷為百噸量級;鈽為噸量級;鎿、鎇、鋦為公斤量級;錒、鏷、鐦為克量級;錇為百毫克量級;鑀為毫克量級,其餘為微量級。
錒系元素的用途越來越廣,鈾-233、鈾-235和鈽239是核反應堆和核電站用的燃料,錒-227、鋦-244和鈽-238等則用作宇航飛行器的熱源。
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 |