107 элемент таблицы менделеева. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных соединений

Бо́рий (лат. Bohrium, обозначается символом Bh) - нестабильный радиоактивный химический элемент таблицы Менделеева с атомным номером 107. Известны изотопы с массовыми числами от 261 до 272. Наиболее стабильный изотоп из полученных - борий-267 с периодом полураспада 17 с.

История

О синтезе 107-го элемента впервые сообщила в 1976 г. группа Юрия Оганесяна из Объединённого института ядерных исследований в Дубне. Методика этой работы заключалась в исследовании спонтанного деления продуктов реакции слияния ядер висмута-209 и хрома-54. Было найдено два характерных времени полураспада: 5 с и 1-2 мс. Первый из них был приписан распаду ядра 257 105, так как этот же период полураспада наблюдался и для продуктов реакций, приводящих к образованию 105-го элемента: 209 Bi+ 50 Ti, 208 Pb+ 51 V, 205 Tl+ 54 Cr. Второй период полураспада был приписан ядру 261 107, который, по предположению учёных, имеет две моды распада: спонтанное деление (20 %) и α-распад, приводящий к спонтанно делящемуся дочернему ядру 257 105 с периодом полураспада 5 с.
В 1981 году группа немецких учёных из Института тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI) в Дармштадте исследовала продукты той же реакции 209 Bi+ 54 Cr, используя усовершенствованную методику, позволяющую обнаруживать α-распад нуклидов и определять его параметры. В своём эксперименте учёные из GSI идентифицировали 5 событий α-распада ядра 262 107, оценив его время жизни в 4,7+2,3−1,6 с.
Как показали дальнейшие исследования изотопов элементов 107, 105 и 104, в реакции 209 Bi+ 54 Cr действительно рождаются ядра 261 107 и 262 107. Но многие выводы, сделанные в 1976 году группой из ОИЯИ, оказались ошибочными. В частности, период полураспада около 5 с имеет не 257 105, а 258 105. С вероятностью 1/3 этот нуклид испытывает бета-распад и превращается в 258 104, который очень быстро (период полураспада 12 мс) спонтанно делится. Это означает, что в ОИЯИ наблюдались продукты α-распада ядра 262 107, а не 261 107. Время жизни изотопа 261 107, по современным оценкам, составляет 12 мс, что на порядок выше, чем результат 1976 года.

Название

В сентябре 1992 года между учёными Дармштадта и Дубны была достигнута договорённость о том, что элемент 107 следует назвать «нильсборий» в честь датского физика Нильса Бора, хотя первоначально советские учёные планировали название «нильсборий» для элемента 105 (ныне дубний). В 1993 году IUPAC признал приоритет немецкой группы в идентификации 107-го элемента, а в 1994 году в своей рекомендации предложил название «борий», так как названия химических элементов никогда не состояли из имени и фамилии учёного. Это предложение было окончательно утверждено в 1997 году после консультации c датскими химиками.

В учебнике на основе современных представлений изложены основные сведения о свойствах силикатных и других тугоплавких соединений в различных состояниях (кристаллическом, жидком, стеклообразном и высокодисперсном). Рассмотрены основы учения о фазовых равновесиях, правила работы с диаграммами состояния гетерогенных систем (одно-, двух-, трех- и четырехкомпонентных), а также конкретные диаграммы состояния силикатных систем. Специальный раздел учебника посвящен теории и практике основных процессов, сопровождающих высокотемпературный синтез силикатных и других тугоплавких соединений, в том числе твердофазовых реакций, процессов спекания, рекристаллизации и кристаллизации. В заключительном разделе учебника рассмотрены элементы химической термодинамики силикатов.

Учебник предназначен для студентов техникумов, обучающихся по специальности 2508 "Производство тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий".

769 руб

Пособие обеспечивает практическую работу студентов на семинарских занятиях, их самостоятельную домашнюю работу над индивидуальными заданиями и выполнение лабораторного практикума. Состоит из трех разделов.
В первом разделе приводятся планы семинаров и освещается методика работы на них, во втором представлены тексты комплексных домашних заданий и указания по их выполнению, третий раздел представляет руководство по выполнению лабораторного практикума.

Предназначено для студентов химических и биолого-химических специальностей педагогических вузов.

170 руб

Учебник "Токсикологическая химия. Аналитическая токсикология" с электронным приложением на CD отражает современный подход к проведению экспертизы наркотических средств, психотропных веществ, допингов, природных токсинов, макро- и микроэлементов, алкоголя, технических жидкостей, пестицидов и других токсикантов. Для решения задач судебно-химического, клинико-токсикологического, криминалистического анализа, допинг- и наркоконтроля представлены различные способы пробоподготовки биообразцов и методы определения токсикантов (ГХ-МС, ВЭЖХ-МС-ЯМР, ВЭЖХ-ИСП-МС, ГХ-ИК-Фурье, ГРС, КЭ-ИСП-МС и др.), рассмотрены механизмы действия токсикантов, закономерности их метаболизма с учетом токсикогенетических факторов, новейшие технологии - метаболомика и метабономика, вопросы биобезопасности, а также пути обеспечения качества получаемых результатов экспертизы на основе надлежащей лабораторной практики, системы валидации и квалификации в химико-токсикологических лабораториях. Учебный материал изложен с междисциплинарных позиций. Приведено 80 многоуровневых ситуационных задач.

Издание предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности "Фармация" в соответствии с учебной программой по токсикологической химии, а также для студентов химико-технологических, биологических и экологических специальностей.

1785 руб

В книге рассмотрены основные классы циклических и нециклических органических соединений, их строение, свойства, получение. Теоретические представления, спектральные характеристики, вопросы стереохимии, кинетики и термодинамики, сведения о важнейших современных методах синтеза и анализа излагаются в тесной связи с обсуждаемым материалом.

Учебник предназначен для студентов химических факультетов университетов и химических вузов.

2406 руб

В учебнике на современном уровне изложены теоретические основы общей, органической и неорганической химии. Учебник поможет сформировать не только высокий профильный уровень химических знаний, но и целостную естественно-научную картину мира. Контрольные вопросы и задачи, приведенные по каждой теме, помогут подготовиться к единому государственному экзамену. Рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ, представленных по всем разделам органической и неорганической химии, позволят освоить технику безопасного эксперимента.

Для лиц, обучающихся по профессиям и специальностям естественно-научного профиля в учреждениях начального и среднего профессионального образования.

1029 руб

Во втором томе учебного пособия представлены решения задач по термодинамике физико-химических процессов, которые приведены в томе первом. Решения задач проведено на основе законов и уравнений, применяемых в физической химии и химической термодинамике, описанных в предыдущем томе.
Применяются теоретические и эмпирические методы для расчета термодинамических функционалов и функций. Для решения задач используются таблицы и графики, приведенные в первом томе.

Учебное пособие написано для бакалавров, студентов, магистров, а также аспирантов и преподавателей химических специальностей.
Учебное пособие может быть использовано специалистами технологического и физико-химического профиля.

1365 руб

Настоящий практикум представляет собой сборник индивидуальных заданий (типовых расчетов) из курса высшей математики по темам "Векторная алгебра" и "Аналитическая геометрия". Излагаемые основные понятия сопровождаются большим количеством примеров с подробными решениями. Первая глава практикума содержит индивидуальные задания по теме "Скалярное, векторное и смешанное произведения". Вторая глава посвящена аналитической геометрии на плоскости и содержит индивидуальные задания по следующим темам: полярная система координат, прямая на плоскости, кривые второго порядка. Третья глава содержит необходимый материал по аналитической геометрии в пространстве: плоскость в пространстве, прямая в пространстве, прямая и плоскость в пространстве, поверхности второго порядка. Каждый типовой расчет включает в себя несколько заданий. Всего практикум содержит восемь типовых расчетов по 30 вариантов каждый.

Предназначено для студентов и преподавателей технических, экономических, аграрных и других вузов. Практикум также может быть использован учителями для проведения дополнительных занятий со школьниками.

883 руб

18 0

, искусств, радиоактивный хим. элемент VII гр. периодич. системы, ат. н. 107. Стабильных нуклидов не имеет. Известно 2 изотопа с маc. ч. 261 и 262. наиб. долгоживущий нуклид 261 107 [Т 1/2 11,8 мкс, по др. данным (1-2) -10 -3 с]. Конфигурация (расчетная) внеш. электронных оболочек атома 5f 14 6d 5 7s 2 ; степени окисления от +3 до +7; по оценочным данным ионный радиус 107 5+ 0,083 нм.
В весовых кол-вах Э. 107 не получен, его св-ва не исследованы. По хим. св-вам Э. 107 должен быть аналогом Re (теоретич. расчеты). Полагают, что гексафторид Э. 107 летуч. Стандартный электродный потенциал для 107

Значения в других словарях

Элемент 106

Искусств. радиоактивный хим. элемент VI гр. периодич. системы, ат. н. 106. Стабильных нуклидов не имеет. Известно 6 изотопов с мас. ч. 259-261; 263, 265, 266. наиб. долгоживущий нуклид 265106 (Т 1/221 с, -излучатель). Конфигурация (расчетная) внеш. электронных оболочек атома 5f146d47s2; степени окисления +4, +6; по оценочным данным ионный радиус 1064+ 0,086 нм. В весовых кол-вах Э. 106 не полу...

Элемент 108

Искусств. радиоактивный хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат. н. 108. Стабильных нуклидов не имеет. Известно два нуклида 264108 и 265108 (Т 1/22мс, a-излучатель). Конфигурация (расчетная) внеш. электронных оболочек атома 5fl46d67s2; степени окисления от +2 до +8; по оценочным данным ионный радиус 1085+ 0,083 нм. В весовых кол-вах Э. 108 не получен. По хим. св-вам он должен быть аналогом...

107-й – первые сведения

Эксперименты по синтезу элемента №107 были начаты в Дубне вскоре после получения 106-го элемента. Решено было использовать тот же метод, тот же подход и те же способы регистрации, что и в предыдущем синтезе. Мишени из сравнительно легких элементов (свинец и его соседи по таблице Менделеева) бомбардировали очень тяжелыми ионами, подбирая соответствующие элементы середины менделеевской таблицы.

107-й элемент мог в принципе образоваться при бомбардировке таллия железом , свинца марганцем , висмута хромом . Расчеты показали, что наибольшее сечение (вероятность образования ядер 107-го элемента) ожидается для ядерной реакции:

209 83 Bi + 54 24 Cr → 261 107 + 2 1 0 n .

На большом дубненском циклотроне получили пучок восьмизарядных ионов хрома достаточной интенсивности и энергии. После первых же облучений висмутовых мишеней этими ионами был обнаружен новый спонтанно делящийся излучатель с периодом полураспада около 5 секунд. Тот же излучатель удалось зарегистрировать и в так называемых перекрестных реакциях, когда для получения нового ядра использовали иную мишень и иной ион-снаряд – лишь бы осталась неизменной сумма протонов – 107 – у ядер, которые должны слиться.

Пятисекундный период полураспада нового излучателя настораживал. Полностью исключить вероятность столь большого времени жизни ядра 261 107 было, конечно, нельзя, однако намного более вероятно для таких ядер было бы время жизни порядка миллисекунды. Поэтому предположили, что пятисекундный излучатель – это не ядро 107-го элемента, а дочернее ядро – 257 105, образующееся в результате альфа-распада ядер 107-го.

Были проведены эксперименты, в которых должны были образоваться ядра 257 105, но не мог образовываться 107-й элемент – ядерные реакции висмута с титаном и свинца с ванадием . Пятисекундная активность вновь наблюдалась, принадлежность ее 105-му, а не 107-му элементу стала бесспорной (83 + 22 = 82 + 23 = 105).

После этого, настроив аппаратуру на регистрацию очень короткоживущих излучателей, повторили ядерную реакцию висмута и хрома, в которой должен образовываться 107-й элемент. В этих опытах и был «пойман» другой новый излучатель – с периодом полураспада (по спонтанному делению) около 2 миллисекунд.

При бомбардировке той же мишени ионами титана-50 и хрома-53 эта короткоживущая активность не регистрировалась, она появлялась только в реакции 209 Bi и 54 Cr. Это позволило сделать вывод о том, что именно в этой реакции образуется 107-й элемент, его изотоп с массой 261.

Пока о 107-м элементе известно немногое. Часть ядер 261 107 – примерно 20% – распадается спонтанно, а остальные испускают по альфа-частице и превращаются в пятисекундный изотоп 275 105.

Поскольку большинство ядер 261 107 испытывает альфа-распад, физики надеются, что более тяжелые изотопы 107-го элемента будут жить дольше. Если это окажется так, то будут правы теоретики, утверждающие, что по мере приближения к атомным номерам около 114 время жизни сверхтяжелых ядер будет расти, и среди элементов второй сотни может существовать «остров стабильности».

Впрочем, получить сравнительно долгоживущие тяжелые изотопы 107-го элемента еще предстоит. Пока же наблюдалось лишь немногим больше ста событий, которые авторы исследования объясняют как распад изотопа 261 107, весьма короткоживущего...

Борий

(Источник информации: Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2002.)

Борий (лат. Bohrium), Bh (читается «борий») – радиоактивный искусственно полученный химический элемент с атомным номером 107. Существуют нуклиды бория с массовыми числами 261 (период полураспада Т 1/2 11,8 мкс) и 262 (период полураспада менее 1 мс). Нуклид 262 Bh впервые был получен в 1981 г. в Дармштадте (Германия) в результате реакции «холодного» слияния ядер 209 Bi и 54 Cr, нуклид 261 Bh синтезирован в Дармштадте в 1989 г. Первые опыты по получению бория реакцией между ядрами 209 Bi и 54 Cr с образованием элемента 105 с массовым числом 257 или 258 выполнены в 1976 г. Ю.Ц. Оганесяном с сотрудниками в Дубне (СССР). В заметных количествах борий не получен, поэтому его свойства не изучены. Назван по имени датского физика Н. Бора .

Предположительная конфигурация трех внешних электронных слоев атома бория:

5s 2 p 6 d 10 f 14 6s 2 p 6 d 5 7s 2

По химическим свойствам борий доложен быть похож на элемент VIIБ группы –

В 1976 году о синтезе 107-го элемента бомбардировкой атомов висмута-209 ядрами атомов хрома-54 сообщила группа Юрия Оганесяна из Объединённого института ядерных исследований в Дубне. Новый элемент был обнаружен по характерным периодам полураспада продуктов слияния, который был приписан ядру изотопа элемента №107 261 Bh.
В 1981 г. группа немецких учёных из Института тяжёлых ионов (Петер Армбрустер и Готфрид Мюнценбер) в Дармштадте исследовала продукты той же реакции, используя усовершенствованную методику, позволяющую обнаруживать a -распад нуклидов и определять его параметры. При этом было показано, что зафиксированный группой Оганесяна период полураспада принадлежит изотопу с массовым числом 262.
Синтез элемента можно представить реакцией: 209 Bi + 54 Cr = 262 Bh + 1 n

В сентябре 1992 года между учёными Дармштадта и Дубны была достигнута договорённость о том, что элемент 107 следует назвать "нильсборий" в честь датского физика Нильса Бора, хотя первоначально советские учёные планировали название "нильсборий" для элемента 105 (ныне дубний). В 1993 году IUPAC признал приоритет немецкой группы в идентификации 107-го элемента, а в 1994 году в своей рекомендации предложил название "борий", так как названия химических элементов никогда не состояли из имени и фамилии учёного. Это предложение было окончательно утверждено в 1997 году после консультации c датскими химиками.

Свойства:

Борий - нестабильный радиоактивный химический элемент. Известны изотопы с массовыми числами от 261 до 272. Наиболее стабильный изотоп из полученных - борий-267 с периодом полураспада 17 с.
Пример альфа-распада бория: 266 Bh = 262 Db + a
Поскольку элемент зафиксирован в виде отдельных ядер атомов, говорить о свойствах вещества можно только гипотетически. Можно предположить, что внешние электронные слои должны иметь строение 5f 14 6d 5 7s 2 , радиус атома предположительно 128 пм; энергия ионизации предположительно 660 кДж/моль (6,9 эВ).
Простое вещество, если бы оно существовало, имело бы вид серебристо-белого или серого металла с плотностью предположительно 37 г/см 3 .

Химические свойства:

О химических свойствах бория ничего неизвестно, но можно сделать несколько предположений о них, исходя из того, что ближайший сосед - рений. Подобно рению, у атома бория должно быть семь внешних электронов, поэтому возможны степени окисления от +7 до -1. Наиболее устойчивы должны быть соединения бория(VII)

Применение:

Синтез бория имеет сугубо теоретическое значение.

Меньщиков Александр,
ХФ ТюмГУ, 581 группа, 2011 г.

Источники: "Борий." Википедия, свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/?oldid=34187421
"Борий" Сайт WebElements: