רתרפורדיום

רתרפורדיום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 104 וסמלו Rf. הוא נמצא במחזור 7, קבוצה 4 ובבלוק d. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא לא נקבע בניסוי, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Rn] 5f14 6d2 7s2.

מספר אטומי104

משקל אטומי תקניאין משקל אטומי תקני

קבוצה4

מחזור7

בלוקd

תצורת אלקטרונים[Rn] 5f14 6d2 7s2

מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

אכלוס תת-הרמה d משפיע ישירות על הכימיה של רתרפורדיום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.

תצורת האלקטרונים של רתרפורדיום היא [Rn] 5f14 6d2 7s2. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

הצורות הכימיות החשובות של רתרפורדיום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

לא הופקה כמות מאקרוסקופית מספקת, ולכן תכונות נפח כמו צפיפות, נקודת התכה ונקודת רתיחה לא נקבעו ישירות בניסוי. עבור יסודות על-כבדים הערכים המופיעים בספרות הם לעיתים קרובות תחזיות תאורטיות ויש להבדיל בינם לבין מדידה.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא רתרפורדיום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, רתרפורדיום מופיע ביישומים כגון מחקר 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

מחקר מדעי

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

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

רתרפורדיום נמצא במחזור 7 ובקבוצה 4. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: הפניום; טנטלום; דובניום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת מעבר

מצב בטמפרטורת החדרלא נקבע בניסוי

קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 32 · 32 · 10 · 2

צפיפותלא נקבע בניסוי

נקודת התכהלא נקבע בניסוי

נקודת רתיחהלא נקבע בניסוי

אלקטרושליליות לפי פאולינג—

אנרגיית יינון ראשונה—

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

רתרפורדיום הוא יסוד סינתטי שמופק בתגובות גרעיניות ומזוהה לפי האטומים שנוצרו ושרשראות הדעיכה שלהם. הכמויות זעירות מאוד ובדרך כלל אינן יוצרות דגימה מאקרוסקופית שאפשר לטפל בה כמו בחומר רגיל.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

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

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

בטיחות

טיפול וחשיפה

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