Менделевий это простое вещество, химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB).
Cедьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 101 и символом Md.
Считается трансурановым элементом.
Он был первоначально синтезирован в 1955 году советскими учеными. Менделевий является тяжелым металлом, который обладает высокой радиоактивностью.
Его химические свойства плохо изучены из-за ограниченного количества доступного материала для исследования.
Менделевий получил свое название в честь Дмитрия Ивановича Менделеева, создателя периодической системы химических элементов.
(Mendelevium; по имени русского химика Д. И. Менделеева), Md — искусственно полученный радиоактивный химический элемент.
Атомный номер 101; относится к актиноидам.
Для менделевий характерна степень окисления + 3, может иметь и степени окисления + 2 и + 1.
Впервые синтезирован и идентифицирован (1955) американским учеными Г. Сиборгом, А. Гиорсо, Б. Гарвеем, Г. Чоппином и С. Томпсоном в виде изотопа 256Md, считанные атомы которого были получены при облучении мишени из изотопа 253Es альфа-частицами.
Атомная масса (молярная масса) 258,1 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация химического элемента Менделевий: [Rn]5f137s2, полная электронная конфигурация 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p65f137s2.
Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга). Электродный потенциал Md ← Md3+: −1,7 В
Md ← Md2+: −2,4 В.
Степени окисления +1, +2, +3. Энергия ионизации (первый электрон) 635 (6,58) кДж/моль (эВ).
Интересный факт: Менделевий был первым химическим элементом, который был назван в честь Дмитрия Ивановича Менделеева, великого русского химика, создателя периодической системы химических элементов.
1. Степени окисления:
✅ +3 (наиболее стабильная и распространенная): Как и большинство других актинидов, менделевий в водном растворе стабилен в степени окисления +3.
Это наиболее типичное состояние для тяжелых актинидов. Он образует Md3+ ионы.
✅ +2 (умеренно стабильная): Менделевий также способен проявлять степень окисления +2.
Это отличает его от некоторых других актинидов и сближает его с лантанидами, такими как европий (Eu) и иттербий (Yb), которые тоже могут существовать в состоянии +2. Md3+ относительно легко восстанавливается до Md2+.
✅ +1 (обнаружена, но менее изучена): Есть экспериментальные данные, указывающие на возможность существования степени окисления +1 у менделевия.
Что делает его уникальным среди актинидов и более похожим на щелочные металлы в некоторых условиях (например, в водно-этанольных растворах).
Однако эта степень окисления менее подтверждена и стабильна по сравнению с +2 и +3.
2. Реактивность:
✅ Поскольку менделевий является металлом и актинидом, можно ожидать, что он будет достаточно реактивным, как и другие элементы этой группы.
Однако из-за его радиоактивности и крайне малых количеств, прямые эксперименты по его реактивности с различными веществами затруднены.
✅ В растворах он ведет себя как типичный актинид, образуя нерастворимые фториды и гидроксиды, подобно трехвалентным лантанидам.
Стабильных изотопов не имеет. Известно 10 изотопов менделевий с массовыми числами от 248 до 252 и от 254 до 258.
Наиболее долгоживущий — альфа-радиоактивный изотоп 258Md, время жизни к-рого 55 суток.
Это сложный процесс, осуществляемый только в специализированных ядерных лабораториях с использованием ускорителей частиц.
Исторический метод получения (первый синтез):
Менделевий был впервые синтезирован в 1955 году группой ученых во главе с Альбертом Гиорсо, Бернардом Харви, Грегори Чоппином, Стенли Томпсоном и Гленном Сиборгом в Радиационной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, Калифорния (США).
Заключался в следующем:
Мишень: Использовалась мишень из чрезвычайно редкого и высокорадиоактивного изотопа эйштейния-253 (253Es).
Бомбардировка: Мишень бомбардировали высокоэнергетическими альфа-частицами (ядрами гелия, 4He) в циклотроне (ускорителе частиц).
Ядерная реакция: В результате захвата альфа-частиц ядром эйштейния-253 и последующего испускания нейтронов образовались ядра менделевия-256 (256Md).
Уравнение реакции:
253Es + 4He → 256Md + n
(где n — нейтрон)
Этот эксперимент был примечателен тем, что менделевий был получен буквально поатомно.
За все время эксперимента было синтезировано всего около 17 атомов менделевия-256.
Для идентификации этих атомов использовались сложнейшие химические методы разделения ионов и регистрации актов спонтанного деления.
Современные методы получения:
В настоящее время менделевий получают аналогичными методами:
Использование более тяжелых актинидных изотопов в качестве мишеней (например, другие изотопы эйштейния или фермия).
Бомбардировка различными легкими ионами (например, ядрами углерода, азота, кислорода), а не только альфа-частицами.
Реакции проводятся на мощных ускорителях тяжелых ионов.
Особого интереса для применения не имеет из за его метода искусственного получения и радиоактивности.
✅Расширения знаний о трансурановых элементах: Изучение его химических, физических и ядерных свойств помогает ученым понять, как ведут себя элементы с очень большими атомными номерами, и проверить предсказания Периодической таблицы.
✅ Ядерные исследования: Его изотопы используются для изучения процессов ядерного деления, стабильности ядер и фундаментальных аспектов ядерной физики.
✅Синтез новых, более тяжелых элементов: Менделевий может быть использован в качестве мишени в ускорителях частиц для создания еще более тяжелых, пока неизвестных или плохо изученных химических элементов.
Мясоедов Б. Ф.. Аналитическая химия трансплутониевых элементов.
Нужен исключительно для расширения границ научного познания в области ядерной химии и физики, а не для создания каких-либо продуктов или технологий.
Применяется только в исследовательских целях, для получения других химических элементов.