Гипотеза актиноидная

После синтеза 94 элемента и изучения его свойств, учитывая симметрию в построении периодов в системе элементов, Сиборг выдвинул актиноидную гипотезу, согласно которой УП период построен аналогично VI периоду и содержит также 32 элемента (пока известно 18). В этом периоде элементы с порядковыми номерами 90—103 характеризуются тем, что в их атомах заполняется электронами 5/-подуровень, подобно лантаноидам в VI периоде, в атомах которых заполняется 4 -подуровень. Так как эти 14 элементов расположены в системе за 89-м элементом актинием, то в целом их можно назвать актинидами, или актиноидами. Распределение электронов в атомах актиноидов см. табл. 93. [c.287]

Но поскольку в периодической системе число элементов в периодах повторяется (8 элементов во II и III периодах, 18 —в IV и V), то, очевидно, и VII период, как и VI, должен содержать 32 элемента и, следовательно, заполнение электронных орбит должно идти аналогично. Поэтому в 1942 г. известный американский ученый Г. Си-борг выступил с гипотезой, утверждавшей, что в VII периоде должно существовать семейство актиноидных элементов (14, как и лантаноидов). В их атомах заполняется 5/-подуровень, основная степень окисления -f3. И это подтвердили Г. Сиборг с сотрудниками в 1944—1945 гг. при синтезе америция и кюрия. Дело в том, что полученные до этого элементы нептуний и плутоний были сходны с ураном ожидалось, что и элементы № 95 и № 96 тоже будут аналогами урана. Но надежды не оправдались. Вот тогда-то Сиборг и выступил со своей гипотезой, а в 1945 г. окончательно ее обосновал. [c.180]

Актиноидная гипотеза. Строение электронных оболочек [c.287]

Ныне одной из важнейших проблем в учении о химических элементах и периодической системе является проблема 104 элемента, синтез которого недавно был осуществлен, но химические свойства еще не изучены. Этот элемент по структуре электронной оболочки должен относиться к с1-эле-ментам и являться аналогом 72-го элемента гафния. Если последнее будет доказано, то актиноидная гипотеза Сиборга получит блестящее подтверждение и окончательно снимет с повестки дня проблему актиноидов. [c.290]

В соответствии с актиноидной гипотезой последним из 5/-эле-ментов, как ожидалось, должен быть элемент № 103 лоуренсий (5/ 6 / 75 ). Принципиально важным, с этой точки зрения, должно было оказаться открытие элемента № 104 и изучение его свойств, что позволило бы подтвердить либо опровергнуть актиноидную гипотезу. Этот элемент был синтезирован в 1964 г. в Дубне группой ученых под руководством Г. Н. Флерова [c.449]

В научной литературе часто встречается утверждение, что судьба актиноидной гипотезы сильно прояснится после того, как [c.196]

По мнению Шенка, его вариант системы имеет преимущества перед всеми ранее принятыми формами во-первых, он охватывает все без исключения элементы во-вторых, устраняет искажение короткой формы таблицы, вызванное включением лантаноидов и актиноидов в одну клетку в-третьих, учитывает внутреннюю периодичность в семействе редкоземельных элементов в-четвертых, в расположении актиноидов отражает актиноидную гипотезу и т. д. Но при более глубоком ознакомлении становится ясно, что попытка Шенка все же не менее искусственна, чем многие другие. Выделение с-подгрупп по сути дела ничем не обосновано, кроме желания расформировать редкоземельное семейство, дать каждому элементу свое место. То же можно сказать и об актиноидах. Фактически Шенк предложил лишь новую модификацию старой идеи о распределении редкоземельных элементов по группам. [c.198]

В 1946 г. (Сиборг 578] выдвинул так называемую актиноидную гипотезу, полагая, что родоначальником семейства 5/-элементов, по аналогии с лантаном в шестом периоде, является актиний, а появление первого 5/-электрона можно ожидать у тория — аналога церия. Уран должен быть аналогом неодима, нептуний — празеодима и т. д. Завершать актиноиды должен элемент 103 — аналог лютеция. [c.388]

На основании всего изложенного можно заключить, что актиноидная гипотеза является весьма обоснованной теорией. Следует также отметить, что в последующие за выдвижением актиноидной гипотезы годы число доводов в ее пользу непрерывно возрастало. Тем не менее с точки зрения химика она во многом выглядит неудовлетворительной. [c.392]

Как мы видели, сопоставление свойств лантаноидов и актиноидов велось преимущественно для трехвалентных ионов. Но при сравнении тех или иных элементов или серий элементов важно рассматривать их химические свойства в целом. Именно такой подход позволил Менделееву составить таблицу периодической системы элементов. В этом смысле аргументация в пользу актиноидной гипотезы не всегда сильна. [c.392]

На основе перечисленных и многих других доводов не в пользу актиноидной гипотезы Гайсинский [589, 590], основной оппонент Си- [c.393]

Синтез 104-го элемента представлял значительный интерес для решения вопроса о структуре 7-го периода, так как согласно актиноидной гипотезе Сиборга элемент 104 должен быть аналогом гафния. [c.166]

Очевидно, что эта новая группа отличается от известной группы лантаноидов в том отношении, что соседние элементы больше отличаются друг от друга. Разделение редкоземельных элементов в большинстве случаев можно осуществить только путем многократного фракционирования или, еще лучше, адсорбцией на ионитах и последующим элюированием. Элементы 89—95 могут быть разделены путем окислительно-восстановительных процессов, однако разделение элементов 95—103 лучше всего проводить методами ионного обмена, как указано в гл. XII, раздел Г. Исходя из актиноидной гипотезы следует ожидать, что кюрий по аналогии с гадолинием, находясь в трехвалентном состоянии, должен проявлять устойчивость к окислению и восстановлению, так как структуры 5/ и 4/ с одним электроном в каждой из семи /-подоболочек исключительно устойчивы. Действительно, было установлено, что в растворе кюрий существует только в трехвалентном состоянии. Можно предположить, что америций по аналогии с европием должен восстанавливаться до двухвалентного состояния. Берклий, обладающий конфигурацией 5/ , возможно, будет окисляться в среде, являющейся сильным окислителем, причем ион Вк +, обычно присутствующий в растворе, должен переходить в Вк + потенциал этой пары равен примерно —1,6 в. [c.221]

Пример той важной роли, которую играет периодический закон в исследовании строения вещества,— синтез и идентификация ряда трансурановых элементов, от нептуния до менделеевия, законченные в США к 1955 г. Этот первый период в истории трансуранов связан с развитием ядерной техники. Элементы Np — Гш были синтезированы с помощью реакций многократного захвата нейтронов в интенсивных нейтронных потоках реакторов и ядерных взрывов. При таком методе синтеза продукты реакций оказываются перемешанными друг с другом и с исходным веществом, поэтому неизбежно химическое выделение элементов, которые интересуют экспериментаторов. Успех этих исследований во многом определился аналогией в химических свойствах, которая существует между семействами актиноидов и лантаноидов. Эта аналогия составляет существо так называемой актиноидной гипотезы, позволившей Г. Сиборгу и его сотрудникам разобраться в сложной смеси элементов и изотопов, синтезируемых в реакторах и взрывах. Неудивительно поэтому, что пионерами в открытии целой серии трансурановых элементов оказались специалисты в области радиохимии (Г. Сиборг, С. Томпсон и др.). [c.11]

Известный американский ученый Г. Сиборг, успешно работавший в области химии трансурановых элементов, предложил так называемую актиноидную гипотезу соглас Ь которой 5 -элементы являются аналогами трехвалентного элемента актиния. [c.18]

Энергетические состояния 5/-, 6 -, 7р-подуровней близки, поэтому однозначное определение электронной конфигурации атомов элементов, расположенных после Ас (2=90 по 2= 103), встретило значительные затр удне-ния. В 1945 г. американский ученый Сиборг выдвинул актиноидную гипотезу, согласно которой второе редкоземельное семейство начинается с тория (2=90—103), подобно тому как лантаноиды начинаются с церия. Семейство 5/-элемеитов (ТЬ—Ьг) было названо актиноидами . Но установление первоначально ожидаемой достаточно глубокой химической аналогии 5/-элементев с 4/-элементами оказалось сложной задачей. [c.81]

ПВ—У1В). Действительно, каждому из них свойственны высшие степени окисления, отвечающ,ие номеру группы (АсгОз, ТЬОг, РааОб, иОа). Синтезированные тяжелые элементы (Ыр, Ри и др.) называли трансурановыми и выносили за пределы графической формы периодической системы (подобно лантаноидам). Это выглядело несколько искусственным, так как не было обосновано с точки зрения электронного строения атома. Было очевидно, что в 7-м периоде должно сущ,ествовать семейство из 14 5/-элементов, подобное семейству лантаноидов, однако не было ясно, с какого именно элемента происходит заполнение 5/-оболочки. В 1942 г. Г. Сиборг высказал актиноидную гипотезу, согласно которой заполнение 5/-оболочки возможно уже у элементов, следующих за актинием (начиная с тория — № 90). [c.433]

Крупнейший американский радиохимик Гленн Т. Сиборг (р. 1912) был участником открытий многих Трансурановых элементов плутония, америция, кюрия, берплия, калифорния, эйнштейния, фермия, менделевия. Элемент №95 — америций — сыграл особую роль в становлении актиноидной гипотезы, (позже — теории), разработанной Сиборгом [c.407]

Что касается размещения редкоземельных элементов в этой таблице, то оно, конечн(), кажется искусственным, поскольку они как бы утрачивают связь с другими элементами. Здесь важно другое таблица Вернера, пожалуй, впервые наводит на мысль, что самые тяжелые элементы периодической системы, т. е. элементы ее последнего ряда, начиная с высшего аналога лантана, будут аналогичны редкоземельным, представляя подобную меж-групповую совокупность . Это любопытно в свете современной актиноидной гипотезы. [c.71]

В настоящее время многие ученые склоняются к выводу, что торий и протактиний, по-видимому, вообще не имеют 5/-электронов, Что касается урана, нептуния, плутония и америция, то их электронная конфигурация зависит, вероятно, от физического состояния и степени окисления. Значит, в этом случае 5/-электроны оказывают сильное влияни,е на физические и химические свойства элементов, чем, собственно, и объясняется своеобразие свойств легких актиноидов. Поэтому второе редкоземельное семейство но сути дела оказывается вырожденным , и вряд ли правильно располагать его в периодической системе так, как требует актиноидная гипотеза. [c.196]

Идея актиноидной гипотезы принадлежит выдающемуся американскому ученому Сиборгу, под чьим руководством было синтезировано большинство трансурановых элементов. Согласно его точке зрения, актиноиды следует разместить в клетке актиния, т. е. в полной аналогии с лантаноидами. Сиборг приводит много веских аргументов в пользу актиноидной гипотезы, но мы не будем их обсуждать читатель легко найдет их в обширной литературе по трансурановым элементам. Мы попытаемся оценить сам факт. С точки зрения химии, удаление тория, протактиния и урана с их законных мест в IV, V и VI группах выглядит довольно искусственным. Создание известной симметрии лантаноиды — актиноиды идет здесь вразрез с химическими фактами. Однако это ни в коей мере не означает, что актиноидная гипотеза должна быть отвергнута. Более четко ее роль может быть выявлена в будущем, когда ученые в достаточной степени исследуют свойства металлов и соединений как дo тyпныx актиноидов, так и лан- [c.196]

Нельзя не согласиться с Гайсинским, когда он говорит, что такая классификация, несмотря на ее сложность, остается верной духу периодической системы, целью которой является выразить возможно полнее основные химические свойства элементов и указать на их аналогии и различия . Нет слов, идея Гайсинского более, чем актиноидная гипотеза, отражает своеобразие трансактиниевых элементов. Но нельзя и не видеть, что она также привносит элемент искусственности в общее построение периодической системы. [c.197]

Представим себе, что нам удалось бы синтезировать сверхтяжелые химические элементы (с Z > 120). Конечно, такая возможность полностью исключена, но сделать подобное допущение нам никто не мешает. Как в таком случае будут распределяться электроны в оболочках этих атомов Согласно схеме Бора, у элемента с Z = 104 очередной электрон добавится в 6 -подоболочку, а завершится она у элемента с Z = 112. Потом придет очередь 7р-элек-тронов, и у элемента № 118 в наружной -оболочке будет восемь электронов этот гипотетический элемент будет инертным газом — аналогом радона. Таким образом, элементы седьмого периода с Z = 104 — 112 будут аналогами элементов шестого периода от гафния до ртути, а с Z = 113 — 117 соответственно аналогами элементов от таллия до астатина. Элементы Л 119 и 120— щелочной и щелочно-земельный металлы ( эка-франций и эка-радий ) — станут обладателями 85-электронов. У эка-актиния (Z = 121) очередной электрон окажется 7с -электроном. Далее следует ожидать аналогии с лантаноидами и актиноидами (если принять актиноидную гипотезу и считать, что первый 5/-электрон появляется у тория), поскольку у элемента с Z = 122 начинает заполняться 6/-подоболочка. Но третьему редкоземельному семейству здесь не суждено появиться, ибо, как мы видим, у элемента № 123 появляются 5 -электроны. Уже четвертая снаружи электронная оболочка будет заполняться до полной емкости 18 5g-элeктpoнaми. Образно говоря, мы встретились бы тогда с редкоземельным семейством второго порядка. Допустим, что это заполнение происходило бы столь же последовательно, как заполнение 4/-электронами у лантаноидов. Допустим, что орбиты 5g-элeктpoнoв лежали бы в глубине атомов, подобно орбитам 4/-электронов, и энергии связи 5 -электронов превышали бы значения для 6/-и 7й-электронов. При подобных допущениях 18 5 -эле-ментов были бы исключительно похожи друг на друга, гораздо больше, чем, например, те же лантаноиды. Размеры атомов фактически бы оставались неизменными, поскольку гипотетическое -сжатие было бы меньше /-сжатия. Если бы 5 -семейство существовало в действительности, оно представилось бы ученым куда более непонятным, [c.202]

Согласно актиноидной гипотезе, актиний — первый член семейства актиноидных элементов и, следовательно, аналог лантана. Электронная конфигурация актиния в основном состоянии предполагается следующей 6s26p 6d 7s2. [c.227]

Если следовать актиноидной гипотезе, то лоуренсий, элемент 103, является последним актиноидом и должен быть аналогом лютеция. В атоме лоуренсия завершается застройка электронной 5/-оболочки. Первая работа, посвященная синтезу ЮЗ-го элемента, была опубликована весной 11961 г. Гиорсо и сотрудники [560] сообщили о том, что они получили изотоп 103-го элемента с массовым числом 257. В опытах по облучению мишени, содержащей изотопы калифорния, ускоренными ионами °В и была обнаружена а-активность с —8,6 Мэе, Г>/ = 8 сек. Используя метод перекрестных реакций, авторы пришли к выводу, что эта -активность принадлежит изотопу ЮЗ, образующемуся, например, в реакции F52 f(loв 5я)257ЮЗ. Новый элемент был назван лоурепсием в честь крупнейшего физика современности Лоуренса. Позднее Флеровым с сотрудниками было показано, что данные Гиорсо. относятся скорее к изотопам или еьт. [c.383]

Полученные результаты доказали, что синтезированный изотоп по своим химическим свойствам не похож на тяжелые актиноидные элементы и близок к гафнию. Таким образом, проведенная независимая химическая идентификация подтвердила выводы физических экспериментов о синтезе нового элемента с порядковым номером 104. Одновременно указанные исследования показали, что элемент 104 — член IV группы периодической системы Д. И. Менделеева. Это обстоятельство явилось серьезнейшим подтверждением актиноидипч гипотезы. [c.386]

В 1940 г. были синтезированы первые трансурановые элементы — нептуний (Э. Макмиллан, Ф. Эбельсон) и плутоний (Г. Сиборг, А. Вааль, Д. Кеннеди, Э. Сегре). Затем последовало открытие Г. Сиборгом с сотрудниками америция и кюрия (1944), берклия (1949), калифорния (1950), эйнштейния, фермия и менделеевия (1955). В 1957—1958 гг. в Швеции, США и СССР был открыт нобелий, а в 1961 г. последний актиноид — ло-уренсий (А. Гиорсо и др.). Наконец, в августе 1964 г. в Дубне Г. Н. Флеров с сотрудниками открыли элемент z =104, оказавшийся аналогом гафния. Отметим, что этот факт доказывает несостоятельность трансуранид-ной гипотезы М. Н. Гайсинского [22], в которой место экагафния занято торием и нет попарного сопряжения лантаноидов и актиноидов. Химические отличия нептуния от рения, а плутония от осмия и несомненное сходство тяжелых трансурановых элементов (начиная с америция) с тяжелыми лантаноидами ряда гадолиний—лютеций, привели Г. Сиборга в 1946—1947 гг. [23] к выдвижению актиноидной гипотезы, согласно которой 14 элементов от тория до лоуренсия составляют второй ряд, тесно сопряженный с рядом лантаноидов от церия до лютеция. Правильно найденное попарное сопряжение лантаноидов и актиноидов позволило открыть и идентифицировать все тяжелые актиноиды от америция до лоуренсия, которые оказались аналогами тяжелых лантаноидов от европия до лютеция. Именно поэтому элемент 101, выделенный благодаря сходству с тулием, был назван по предложению Г. Сиборга, А. Гиорсо и других в честь великого русского химика Дмитрия Менделеева, впервые использовавшего периодическую [c.11]

Однако химические свойства трехвалентного празеодима не могли привести к мысли о его аналогии (гомологии) с пятивалентным (и никогда трехвалентным) протактинием или аналогии неодима с ураном. В действительности, как это рассказывает сам Сиборг в другом месте [2], неудача открытия у Ат и m валентностей выше 3 или 4 привела его к разработке гипотезы Г. Виллара [3] и других авторов о том, что серия 5/-элементов начинается с Th и кончается элементом 103 и, следовательно, давно предвиденное семейство редких земель в седьмом периоде [4] будет актиноидным (рис. 1). [c.68]

Если на первые два вопроса ответ должны дать ядерная физика и космология, то решение третьего вопроса является, несомненно, задачей химии и прежде всего радиохимии, поскольку большая часть сверхтяжелых элементов будет радиоактивна. Некоторые попытки предсказания строения электронных оболочек элементов VHI периода уже имели место. Однако развитие химии трансурановых элементов показало, что построение гипотез в этой очень молодой области химии связано с большими трудностями. Действительность (т. е. реальные химические свойства трансурановых элементов) оказалась значительно сложнее, чем это следовало бы из актиноидной теории, как это видно, в частности, на примере недавнего получения соединений семивалентных нептуния и плутония советскими учеными В. И. Сннцыным, А. Д. Гельман, Н. Н. Кротом и М. П. Мефодьевой. Кажется на первый взгляд странным, что Д. И. Менделеев в XIX в. безупречно предсказал свойства ряда элементов и их соединений, а в течение более чем двух десятилетий после получения первых трансурановых элементов не могут быть предсказаны даже такие важнейшие их особенности, как возможные ступени окисления. Однако известно, что экстраполяция всегда неизмеримо труднее интерполяции, как это и отмечал сам Менделеев. Кроме того, по мере роста числа электронов в атоме разность уровней энергии для различных оболочек уменьшается, что весьма осложняет прогноз свойств элементов. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология