3. grupa hemijskih elemenata

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Grupa 3 periodnog sistema
Vodonik Helijum
Litijum Berilijum Bor Ugljenik Azot Kiseonik Fluor Neon
Natrijum Magnezijum Aluminijum Silicijum Fosfor Sumpor Hlor Argon
Kalijum Kalcijum Skandijum Titanijum Vanadijum Hrom Mangan Gvožđe Kobalt Nikl Bakar Cink Galijum Germanijum Arsen Selen Brom Kripton
Rubidijum Stroncijum Itrijum Cirkonijum Niobijum Molibden Tehnecijum Rutenijum Rodijum Paladijum Srebro Kadmijum Indijum Kalaj Antimon Telur Jod Ksenon
Cezijum Barijum Lantan Cerijum Prazeodijum Neodijum Prometijum Samarijum Evropijum Gadolinijum Terbijum Disprozijum Holmijum Erbijum Tulijum Iterbijum Lutecijum Hafnijum Tantal Volfram Renijum Osmijum Iridijum Platina Zlato Živa Talijum Olovo Bizmut Polonijum Astat Radon
Francijum Radijum Aktinijum Torijum Protaktinijum Uranijum Neptunijum Plutonijum Americijum Kirijum Berklijum Kalifornijum Ajnštajnijum Fermijum Mendeljevijum Nobelijum Lorencijum Raderfordijum Dubnijum Siborgijum Borijum Hasijum Majtnerijum Darmštatijum Rendgenijum Kopernicijum Nihonijum Flerovijum Moskovijum Livermorijum Tenesin Oganeson
zemnoalkalni metali ←    → grupa 4
Broj grupe po IUPAC 3
Ime elementa skandijumova grupa
CAS broj grupe
(SAD, patern A-B-A)
 IIIB
stari IUPAC broj
(Evropa, patern A-B)
 IIIA
↓ Perioda
4
Slika: Scandium crystals
Skandijum (Sc)
21 Prelazni metal
5
Slika: Yttrium crystals
Itrijum (Y)
39 Prelazni metal
6
Slika: Lutetium crystals
Lutecijum (Lu)
71 Lantanoid
7 Lorencijum (Lr)
103 Aktinoid

Legenda

primordijalni element
sintetički element
Atomic number color:
crno=čvrst
Grupa 3
Perioda
4 22
Sc
5 40
Y
6 72
Lu
7 104
Lr

3. grupa hemijskih elemenata je jedna od 18 grupa u periodnom sistemu elemenata. U ovoj grupi se nalaze: skandijum, itrijum, lutecijum (ili lantan) i lorencijum (ili aktinijum). Prva dva elementa ove grupe su poznata, dok se za druga dva ne zna da li je reč o lutecijumu i lorencijumu ili o lantanu i aktinijumu. Ova grupa nosi naziv i IIIB grupa hemijskih elemenata.

Otkrića elemenata[uredi | uredi izvor]

Otkriće elemenata grupe 3 neraskidivo je vezano za otkriće retkih zemalja, sa kojima su univerzalno povezane u prirodi. Godine 1787. švedski hemičar Karl Aksel Arenijus pronašao je tešku crnu stenu u blizini švedskog sela Iterbi, Švedska (deo Stokholmskog arhipelaga).[1] Misleći da se radi o nepoznatom mineralu koji sadrži novootkriveni element volfram,[2] nazvao ga je iterbit.[n 1] Finski naučnik Johan Gadolin identifikovao je novi oksid ili „zemlju” u Arenijusovom uzorku 1789. godine i objavio svoju kompletnu analizu 1794;[3] godine 1797, novi oksid je dobio ime itrija.[4] Decenijama nakon što je francuski naučnik Antoan Lavoazje razvio prvu modernu definiciju hemijskih elemenata, verovalo se da se zemlje mogu svesti na njihove elemente, što znači da je otkriće nove zemlje bilo jednako otkriću elementa u njemu, koji je u ovom slučaj bi bio itrijum.[n 2] Do početka 1920-ih, hemijski simbol „Yt” je korišten za element, nakon čega je „Y” ušlo u uobičajenu upotrebu.[5] Metal itrijuma, iako nečist, prvi put je pripremljen 1828. godine kada je Fridrih Veler zagrejao anhidrovani itrijum(III) hlorid sa kalijumom da bi formirao metalni itrijum i kalijum hlorid.[6][7] Zapravo, Gadolinova itrija se pokazala kao mešavina mnogih oksida metala, što je započelo istoriju otkrića retkih zemalja.[4]

Godine 1869, ruski hemičar Dmitrij Mendeljejev objavio je svoju periodnu tabelu, koja je imala prazan prostor za element iznad itrijuma.[8] Mendeljejev je dao nekoliko predviđanja o ovom hipotetičkom elementu, koji je nazvao eka-bor. Do tada je Gadolinova itrija već bila nekoliko puta podeljena; prvo od strane švedskog hemičara Karla Gustafa Mosandera, koji je 1843. godine razdvojio još dve zemlje koje je nazvao terbija i erbija (cepanje imena Iterbi baš kao što je bila razdvojena itrija); a zatim 1878. kada je švajcarski hemičar Žan Šarl Galisard de Marinjak podelio terbij i erbij na više zemalja. Među njima je bila iterbija (komponenta stare erbije),[1] koju je švedski hemičar Lars Fredrik Nilson uspešno razdvojio 1879. godine kako bi otkrio još jedan novi element.[9][10] On ga je nazvao skandijum, od latinskog Scandia što znači „Skandinavija”. Nilson očigledno nije bio svestan Mendeljejevog predviđanja, ali Per Teodor Kleve je prepoznao prepisku i obavestio Mendeljejeva. Hemijski eksperimenti na skandijumu dokazali su da su sugestije Mendeljejeva bile tačne; zajedno sa otkrićem i karakterizacijom galijuma i germanijuma ovo je dokazalo ispravnost čitavog periodnog sistema i periodičnog zakona.[11] Metalni skandijum je prvi put proizveden 1937. godine elektrolizom eutektičke smeše, na 700–8000 °C, kalijuma, litijuma i skandijum hlorida.[12] Skandijum postoji u istim rudama iz kojih je otkriven itrijum, ali je mnogo ređi i verovatno je iz tog razloga izbegao otkriće.[4]

Preostala komponenta Marinjakove eterbije takođe se pokazala kao kompozit. Godine 1907. francuski naučnik Žorž Urbejn,[13] austrijski mineralog baron Karl Auer fon Velsbač i američki hemičar Čarls Džejms,[14] svi su nezavisno otkrili novi element unutar iterbije. Velsbač je za svoj novi element (po Kasiopeji) predložio naziv kasiopejum, dok je Urbejn izabrao ime lutecijum (od latinskog Lutetia, za Pariz). Spor oko prioriteta otkrića dokumentovan je u dva članka u kojima se Urbejn i von Velsbač međusobno optužuju za objavljivanje rezultata na koje je uticalo objavljeno istraživanje drugog.[15][16] Godine 1909. Komisija za atomsku masu, koja je bila odgovorna za pripisivanje imena novim elementima, dala je prednost Urbejnu i usvojila njegova imena kao službena. Očigledan problem sa ovom odlukom bio je to što je Urbejn bio jedan od četiri člana komisije.[17] Godine 1949, pravopis elementa 71 je promenjen u lutecijum.[18][19] Kasniji radovi povezani sa Urbejnovim pokušajima da dodatno rascepi svoj lutecijum su otkrili da je u njemu bilo samo tragova novog elementa 71, i da je samo Velsečov kasiopejum bio čisti element 71. Zbog toga su mnogi nemački naučnici nastavili da koriste naziv kasiopejum za element do 1950-ih. Ironično, Čarls Džejms, koji se skromno nije učestvovao u sporu o prioritetu, radio je na mnogo većem obimu od ostalih i nesumnjivo je posedovao najveću zalihu lutecijuma u to vreme.[20] Lutecijum je bio poslednji od stabilnih retkih zemalja koji je otkriven. Više od jednog veka istraživanja podelilo je originalni itrijum Gadolina na itrijum, skandijum, lutecijum i sedam drugih novih elemenata.[1]

Lorencijum je jedini element grupe koji se ne javlja prirodno. Prvi put su ga sintetizovali Albert Giorso i njegov tim 14. februara 1961. godine u Lorensovoj radijacionoj laboratoriji (koja se danas zove Nacionalna laboratorija Lorens Berkeli) na Kalifornijskom univerzitetu u Berkliju u Kaliforniji, Sjedinjene Američke Države. Prvi atomi lorencijuma nastali su bombardovanjem tri miligrama mete koja se sastoji od tri izotopa elementa kalifornijuma sa jezgrima bora-10 i bora-11 iz teškojonskog linearnog akceleratora (HILAC).[21] Nuklid 257103 je prvobitno bio prijavljen, ali je onda to preraspoređeno u 258103. Tim sa Kalifornijskog univerziteta predložio je naziv lorencijum (po Ernestu O. Lorensu, pronalazaču akceleratora čestica, ciklotrona) i simbol „Lw”,[21] za novi element, ali „Lw” nije usvojen, već je umesto toga zvanično prihvaćen „Lr”. Istraživači nuklearne fizike u Dubni, Sovjetski Savez (sada Rusija), izvestili su 1967. godine da nisu uspeli da potvrde podatke američkih naučnika o 257103.[22] Dve godine ranije, tim iz Dubne prijavio je 256103.[23] Godine 1992. IUPAC-ova Radna grupa za trans-fermijum zvanično je priznala element 103, potvrdila da je imenovan lorencijum, sa simbolom „Lr”, i imenovala timove za nuklearnu fiziku u Dubni i Berkeliju kao saotkrivače lorencijuma.[24]

Napomene[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Iterbit je dobio ime po selu u blizini kojeg je otkriven, plus nastavak -ite koji ukazuje da se radio o mineralu.
  2. ^ Zemlje su dobile završetak -a, a novi elementi obično imaju završetak -ijum.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b v van der Krogt, Peter. „39 Yttrium – Elementymology & Elements Multidict”. Elements.vanderkrogt.net. Pristupljeno 2008-08-06. 
  2. ^ Emsley 2001, p. 496
  3. ^ Gadolin, Johan (1794). „Undersökning af en svart tung Stenart ifrån Ytterby Stenbrott i Roslagen”. Kongl. Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (na jeziku: švedski). 15: 137—155. 
  4. ^ a b v Greenwood and Earnshaw, p. 944
  5. ^ Coplen, Tyler B.; Peiser, H. S. (1998). „History of the Recommended Atomic-Weight Values from 1882 to 1997: A Comparison of Differences from Current Values to the Estimated Uncertainties of Earlier Values (Technical Report)”. Pure Appl. Chem. IUPAC's Inorganic Chemistry Division Commission on Atomic Weights and Isotopic Abundances. 70 (1): 237—257. S2CID 96729044. doi:10.1351/pac199870010237. 
  6. ^ Heiserman, David L. (1992). „Element 39: Yttrium”. Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. str. 150—152. ISBN 0-8306-3018-X. 
  7. ^ Wöhler, Friedrich (1828). „Über das Beryllium und Yttrium”. Annalen der Physik (na jeziku: nemački). 89 (8): 577—582. Bibcode:1828AnP....89..577W. doi:10.1002/andp.18280890805. 
  8. ^ Ball, Philip (2002). The Ingredients: A Guided Tour of the Elements. Oxford University Press. str. 100–102. ISBN 0-19-284100-9. 
  9. ^ Nilson, Lars Fredrik (1879). „Sur l'ytterbine, terre nouvelle de M. Marignac”. Comptes Rendus (na jeziku: francuski). 88: 642—647. 
  10. ^ Nilson, Lars Fredrik (1879). „Ueber Scandium, ein neues Erdmetall”. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (na jeziku: nemački). 12 (1): 554—557. doi:10.1002/cber.187901201157. 
  11. ^ Cleve, Per Teodor (1879). „Sur le scandium”. Comptes Rendus (na jeziku: francuski). 89: 419—422. 
  12. ^ Fischer, Werner; Brünger, Karl; Grieneisen, Hans (1937). „Über das metallische Scandium”. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (na jeziku: nemački). 231 (1–2): 54—62. doi:10.1002/zaac.19372310107. 
  13. ^ Urbain, M. G. (1908). „Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac”. Comptes rendus (na jeziku: francuski). 145: 759—762. 
  14. ^ „Separation of Rare Earth Elements by Charles James”. National Historic Chemical Landmarks. American Chemical Society. Pristupljeno 2014-02-21. 
  15. ^ von Welsbach; Carl Auer (1908). „Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente”. Monatshefte für Chemie (na jeziku: nemački). 29 (2): 181—225. S2CID 197766399. doi:10.1007/BF01558944. 
  16. ^ Urbain, G. (1909). „Lutetium und Neoytterbium oder Cassiopeium und Aldebaranium – Erwiderung auf den Artikel des Herrn Auer v. Welsbach”. Monatshefte für Chemie (na jeziku: nemački). 31 (10): I. S2CID 101825980. doi:10.1007/BF01530262. 
  17. ^ Clarke, F. W.; Ostwald, W.; Thorpe, T. E.; Urbain, G. (1909). „Bericht des Internationalen Atomgewichts-Ausschusses für 1909”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (na jeziku: nemački). 42 (1): 11—17. doi:10.1002/cber.19090420104. 
  18. ^ van der Krogt, Peter. „70. Ytterbium – Elementymology & Elements Multidict”. Elements.vanderkrogt.net. Pristupljeno 4. 7. 2011. 
  19. ^ van der Krogt, Peter. „71. Lutetium – Elementymology & Elements Multidict”. Elements.vanderkrogt.net. Pristupljeno 4. 7. 2011. 
  20. ^ Emsley, John (2001). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. US: Oxford University Press. str. 240—242. ISBN 0-19-850341-5. 
  21. ^ a b Ghiorso, Albert; Sikkeland, T.; Larsh, A. E.; Latimer, R. M. (1961). „New Element, Lawrencium, Atomic Number 103” (PDF). Phys. Rev. Lett. 6 (9): 473. Bibcode:1961PhRvL...6..473G. doi:10.1103/PhysRevLett.6.473. 
  22. ^ Flerov, G. N. (1967). „On the nuclear properties of the isotopes 256103 and 257103”. Nucl. Phys. A. 106 (2): 476. Bibcode:1967NuPhA.106..476F. doi:10.1016/0375-9474(67)90892-5. 
  23. ^ Donets, E. D.; Shchegolev, V. A.; Ermakov, V. A. (1965). „Synthesis of the isotope of element 103 (lawrencium) with mass number 256”. Atomnaya Énergiya (na jeziku: ruski). 19 (2): 109. 
    Translated in Donets, E. D.; Shchegolev, V. A.; Ermakov, V. A. (1965). „Synthesis of the isotope of element 103 (lawrencium) with mass number 256”. Soviet Atomic Energy. 19 (2): 109. S2CID 97218361. doi:10.1007/BF01126414. 
  24. ^ Greenwood, Norman N. (1997). „Recent developments concerning the discovery of elements 101–111”. Pure Appl. Chem. 69 (1): 179—184. doi:10.1351/pac199769010179 Slobodan pristup. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=3._група_хемијских_елемената&oldid=27673503”