Ruterford (Rf)

Ruterford w układzie okresowym

Pierwiastek leży w siódmym okresie, czyli w siódmym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 7 powłokach. Znajduje się w 4 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Tytan, Cyrkon, Hafn — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie.

Ruterford — co to za pierwiastek

Pierwszy transaktynowiec; najtrwalszy izotop żyje kilka godzin i istnieje tylko w laboratorium.

Właściwości pierwiastka Ruterford

O właściwościach fizycznych ruterfordu wiadomo niewiele, bo nikt nigdy nie miał próbki, którą dałoby się zważyć, ogrzać czy zobaczyć. Nie zmierzono ani gęstości, ani temperatury topnienia i wrzenia, a przewidywania opierają się wyłącznie na obliczeniach. Chemicznie pierwiastek występuje na stopniu utlenienia plus cztery, zgodnie ze swoją pozycją w grupie 4. Jest silnie promieniotwórczy, rozpada się przez emisję cząstek alfa oraz przez samorzutne rozszczepienie jądra, a cała praca z nim odbywa się zdalnie, w osłoniętych aparaturach.

Zastosowanie pierwiastka Ruterford

Ruterford nie ma i najprawdopodobniej nigdy nie będzie miał zastosowań praktycznych. Powstaje w akceleratorach w ilościach liczonych w pojedynczych atomach, a jego najtrwalszy izotop, ruterford-267, żyje około 1,3 godziny. Służy wyłącznie badaniom podstawowym, i to bardzo konkretnym: chemicy sprawdzają na nim, czy układ okresowy nadal działa dla jąder tak ciężkich, że elektrony krążą w nich z prędkościami bliskimi prędkości światła, co zgodnie z teorią względności może zmieniać właściwości chemiczne wbrew przewidywaniom z samej pozycji w tablicy.

Ruterford — najważniejsze związki chemiczne

Znane połączenia ruterfordu można wyliczyć na palcach jednej ręki, a badano je szczególną metodą, nazywaną chemią pojedynczych atomów. Wytworzono lotny chlorek RfCl₄ oraz bromek RfBr₄, a następnie porównano ich zachowanie w kolumnie chromatograficznej z odpowiednimi związkami cyrkonu i hafnu. Zgodność wyników potwierdziła przynależność pierwiastka do grupy 4 i była jednym z najtrudniejszych eksperymentów chemicznych, jakie kiedykolwiek wykonano.

Ruterford — gdzie go spotykasz

• badania podstawowe

Ruterford w szkole — co trzeba wiedzieć

Ruterford ma liczbę atomową 104, leży w grupie 4, w siódmym okresie, i jest pierwszym transaktynowcem, czyli pierwszym pierwiastkiem stojącym za szeregiem aktynowców. Konfiguracja to [Rn] 5f¹⁴ 6d² 7s², a stopień utlenienia plus cztery, tak jak u tytanu, cyrkonu i hafnu z tej samej grupy. Na sprawdzianie wystarczy zwykle wiedzieć, że pierwiastki o tak dużych liczbach atomowych są sztuczne, promieniotwórcze i istnieją wyłącznie w laboratoriach, a podawana dla nich masa to liczba masowa najtrwalszego izotopu.

Ruterford — historia odkrycia

Ruterford otrzymano po raz pierwszy w 1969 roku, ale pierwszeństwo przez lata było przedmiotem sporu między ośrodkiem w Dubnej pod Moskwą a laboratorium w Berkeley. Obie strony zgłaszały własne wyniki, własne metody i własne propozycje nazwy: radzieccy fizycy chcieli uczcić Igora Kurczatowa, amerykańscy Ernesta Rutherforda. Spór ciągnął się przez dziesięciolecia i był częścią szerszej rywalizacji zimnowojennej. Ostatecznie rozstrzygnęła go międzynarodowa organizacja chemiczna IUPAC, przyjmując nazwę honorującą Rutherforda, badacza, który odkrył jądro atomowe.

Ruterford — skąd wzięła się nazwa

od Ernesta Rutherforda

Ruterford — izotopy

ruterford-267 najtrwalszy (1,3 godziny)

Ruterford — bezpieczeństwo

Silnie radiotoksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Ruterford

• Chemicznie zachowuje się jak cyrkon i hafn, mimo ogromnego jądra.
• Przez dziesięciolecia w podręcznikach radzieckich pierwiastek 104 nosił nazwę kurczatow, a w zachodnich rutherfordium, więc uczniowie po dwóch stronach żelaznej kurtyny uczyli się różnych tablic.
• Doświadczenia chemiczne prowadzi się tu na pojedynczych atomach: trzeba złapać jeden atom i zdążyć go zbadać, zanim się rozpadnie.
• Ernest Rutherford, patron pierwiastka, dostał Nagrodę Nobla z chemii, choć całe życie uważał się za fizyka.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Ruterford