Лоуре́нсий ( химический символ — Lr, от англ. Lawrencium ) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева , с атомным номером 103.

Относится к семейству актиноидов .

История

Элемент 103 был получен в СССР на ускорителе в Объединённом институте ядерных исследований ( наукоград Дубна ) в 1961 — 1965 г. группой Г. Н. Флёрова и независимо в Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли ( США , 14 февраля 1961 г.). Советское достижение в СССР было признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 132 с приоритетом от 20 апреля 1965 г. в следующей формулировке: «Экспериментально обнаружено неизвестное ранее явление образования элемента с атомным номером 103, впервые полученный изотоп которого синтезирован при облучении америция-243 ионами кислорода-18. Имеет массовое число 256, период полураспада 35 с и сложный спектр энергий альфа-частиц в интервале 8,3—8,6 мегаэлектрон-вольт» .

Происхождение названия

Советские исследователи предложили назвать новый элемент резерфордий (Rf), в честь Эрнеста Резерфорда , американцы — лоуренсием (Lr), в честь изобретателя циклотрона , физика Эрнеста Лоуренса . Символы Rf, Lr можно было видеть в таблицах элементов, изданных в разные годы. Согласно решению ИЮПАК этот элемент получил название лоуренсий.

Физические свойства

Полная электронная конфигурация атома лоуренсия: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 7p ¹

Первоначально у лоуренсия предполагалась электронная конфигурация [Rn]5f ¹⁴ 6d ¹ 7s ² , однако в настоящее время установлено, что лоуренсий имеет аномальную электронную конфигурацию — [Rn]5f ¹⁴ 7s ² 7p ¹ , поскольку 7p-орбиталь в атоме лоуренсия стабилизируется сильными релятивистскими эффектами и находится ниже 6d-орбитали . Для сравнения, электронная конфигурация его гомолога в семействе лантаноидов, лютеция , — [Xe] 4f ¹⁴ 6s ² 5d ¹ . Таким образом, лоуренсий является первым элементом периодической таблицы, у которого электронная конфигурация основного состояния перестроена релятивистскими эффектами .

Лоуренсий — это последний в семействе актиноидов элемент, искусственно полученный радиоактивный металл .

Расчётная температура плавления лоуренсия — около 1900 К (около 1627 °C ). Расчётная плотность 14,4 г/см ³ , расчётный объёмный модуль упругости 42 ГПа . Экспериментально эти величины не были измерены, поскольку макроскопические образцы лоуренсия никогда не были получены, могут быть доступны лишь отдельные атомы этого элемента.

Экспериментально измеренная энергия ионизации нейтрального лоуренсия составляет 4,96 +0,08
−0,07 эВ (в хорошем согласии с теоретическими расчётами, которые дают 4,963 ± 0,015 эВ ) или 479 кДж/моль . Эта энергия значительно ниже, чем у его гомолога лютеция (5,42 эВ).

Получение

Лоуренсий в природе отсутствует, получен только искусственным путём на ускорителях частиц.

Изотопы

Известно не менее 16 изотопов лоуренсия , самый долгоживущий из которых — ²⁶⁶ Lr — имеет период полураспада 11 часов .

Применение

Ввиду малого времени жизни изотопов лоуренсия практического применения этот элемент не имеет.

Ссылки

Примечания