קליפורניום

קליפורניום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 98 וסמלו Cf. הוא נמצא במחזור 7, קבוצה — ובבלוק f. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Rn] 5f10 7s2.

מספר אטומי98

משקל אטומי תקניאין משקל אטומי תקני

קבוצה—

מחזור7

בלוקf

תצורת אלקטרונים[Rn] 5f10 7s2

מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

בכימיה של קליפורניום משתתפות אורביטלות 5f, 6d ו-7s. האקטינידים המוקדמים יכולים להציג כמה מצבי חמצון, ואילו אצל הכבדים יותר מצב +3 נעשה חשוב במיוחד.

תצורת האלקטרונים של קליפורניום היא [Rn] 5f10 7s2. כל האקטינידים רדיואקטיביים, ולכן יש לקרוא את הכימיה שלהם יחד עם יציבות הגרעין, זמן מחצית החיים ודרכי הדעיכה.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

קליפורניום יכול ליצור תחמוצות, הלידים וקומפלקסים בכמה מצבי חמצון. מכיוון שכל האקטינידים רדיואקטיביים, הצורה הכימית קשורה גם לרדיוכימיה, לאיזוטופים וליציבות הגרעין.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 15.1 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 173 K (899.9 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא קליפורניום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, קליפורניום מופיע ביישומים כגון מקורות נייטרונים ומחקר מדעי. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

מקורות נייטרונים

בתחום מקורות נייטרונים, החשיבות של קליפורניום נובעת בעיקר מתכונות גרעיניות של היסוד או של איזוטופים מסוימים, כגון דעיכה, קליטת נייטרונים או שחרור חום.

מחקר מדעי

קליפורניום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

קליפורניום נמצא במחזור 7 בסדרת בלוק f. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: קוריום; ברקליום; איינשטייניום; פרמיום. השוואה לאורך הסדרה מאפשרת לעקוב אחר שינויים הדרגתיים ברדיוס, בתצורה האלקטרונית, במצבי חמצון ובתכונות מגנטיות או אופטיות.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגאקטיניד

מצב בטמפרטורת החדרמוצק

קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 32 · 28 · 8 · 2

צפיפות15.1 g/cm³

נקודת התכה1 173 K (899.9 °C)

נקודת רתיחה—

אלקטרושליליות לפי פאולינג1.3

אנרגיית יינון ראשונה606kJ/mol

זיקה אלקטרונית—

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי קליפורניום מזוהה עם עבודתו של המעבדה הלאומית לורנס ברקלי. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

לקליפורניום אין משקל אטומי תקני יחיד, משום שאין הרכב איזוטופי טבעי יציב שמתאים להגדרה כזאת או משום שליסוד אין שפע טבעי יציב מספיק.

לקליפורניום אין איזוטופים יציבים. האיזוטופים שלו רדיואקטיביים, ולכן זמן מחצית החיים ודרך הדעיכה הם נתונים מרכזיים במדידה, במחקר וביישומים.

בטיחות

טיפול וחשיפה

קליפורניום הוא יסוד רדיואקטיבי. הטיפול בו דורש בקרת קרינה המתאימה לאיזוטופ, לפעילות, לסוג הקרינה ולצורה הכימית של הדגימה.