Lawrencium () ist ein ausschließlich künstlich erzeugtes chemisches Element mit dem Elementsymbol Lr und der Ordnungszahl 103. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block) und zählt auch zu den Transuranen. Lawrencium ist ein radioaktives Metall, welches aber aufgrund der geringen zur Verfügung stehenden Mengen bisher nicht als Metall dargestellt wurde. Es wurde 1961 entdeckt, als man Californium mit Bor-Kernen beschoss. Dieses Element wurde nach Ernest Lawrence benannt. Er ist der Erfinder des Zyklotrons, eines Teilchenbeschleunigers, der eine wichtige Voraussetzung zur Entdeckung vieler Transuran-Elemente war. Der Name wurde 1994 endgültig von der IUPAC bestätigt.
| Eigenschaften | |
|---|---|
| Allgemein | |
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Lawrencium, Lr, 103 |
| Elementkategorie | Actinoide |
| Gruppe, Periode, Block | Ac, 7, f |
| CAS-Nummer | |
| Atomar | |
| Atommasse | 266 u |
| Atomradius | 246 pm |
| Kovalenter Radius | 161 pm |
| Elektronenkonfiguration | [Rn] 5f14 6d1 7s2 (?) [Rn] 5f14 7s2 7p1 (?) |
| 1. Ionisierungsenergie | 4.96(8) eV ≈ 479 kJ/mol |
| 2. Ionisierungsenergie | 14.54(4) eV ≈ 1400 kJ/mol |
| 3. Ionisierungsenergie | 21.80(4) eV ≈ 2100 kJ/mol |
| 4. Ionisierungsenergie | 43.6(4) eV ≈ 4210 kJ/mol |
| 5. Ionisierungsenergie | 56.0(1,9) eV ≈ 5400 kJ/mol |
| Physikalisch | |
| Aggregatzustand | fest |
| Schmelzpunkt | 1900 K (1627 °C) |
| Chemisch | |
| Oxidationszustände | +3 |
| Isotope | |
| Weitere Isotope siehe Liste der Isotope | |
| Gefahren- und Sicherheitshinweise | |
Radioaktiv | |
| |
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. |
Geschichte Bearbeiten
Lawrencium wurde 1961 erstmals von den Wissenschaftlern Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon E. Larsh und Robert M. Latimer des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) hergestellt, indem sie ein Gemisch von Californiumisotopen (249Cf, 250Cf, 251Cf, 252Cf) mit Kernen von Boratomen beschossen. Am 14. Februar 1961 gaben sie die erfolgreiche Synthese des -Strahler-Isotops mit einer Halbwertszeit von 8 Sekunden bekannt. Bei der Synthese von Lawrencium mittels dieser Methode finden Reaktionen wie
statt.
1965 beschossen Forscher des Vereinigten Instituts für Kernforschung in Dubna, Sowjetunion um Georgi Flerow erfolgreich Americium mit Sauerstoff und erhielten das Isotop . Hierbei laufen Reaktionen der Art
ab. Bei der Überprüfung der Arbeit von Ghiorso et al. des LBNL kamen die sowjetischen Forscher zu dem Schluss, diese sei ungenau. Daraufhin erklärten Ghiorso et al., dass es sich bei ihrem Produkt um das Isotop Lawrencium-258 handeln müsse. Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC) sprach dem Team des LBNL die Entdeckung zu. Anfangs wählte man als Symbol „Lw“. 1963 wurde es von der IUPAC in „Lr“ geändert.
Eigenschaften Bearbeiten
Im Periodensystem steht das Lawrencium mit der Ordnungszahl 103 in der Reihe der Actinoide und schließt diese ab. Sein Vorgänger ist das Nobelium, das nachfolgende Element ist das Rutherfordium, das aber schon zu den Transactinoiden gehört und ein d-Element ist. Sein Analogon in der Reihe der Lanthanoide ist das Lutetium, das gleichfalls diese abschließt.
Lawrencium ist ein radioaktives und sehr kurzlebiges Metall. Es sind zwölf Isotope bekannt, deren Halbwertszeiten zwischen wenigen Sekunden bis 11 Stunden liegen. Über weitere Eigenschaften des Elements liegen wenige Erkenntnisse vor, da die geringe Halbwertszeit empirische Studien fast unmöglich macht.
Die Position von Lawrencium im Periodensystem ist umstritten, da das Element jüngeren Messungen zufolge eine extrem geringe Ionisierungsenergie besitzt.
Sicherheitshinweise Bearbeiten
Einstufungen nach der CLP-Verordnung liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen, die eine völlig untergeordnete Rolle gegenüber den Gefahren durch Radioaktivität spielt. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.
Literatur Bearbeiten
- Robert J. Silva: Fermium, Mendelevium, Nobelium, and Lawrencium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 1621–1651 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_13).
Weblinks Bearbeiten
- Eintrag zu Lawrencium. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2015.
- Stephen M. Trzaska: Lawrencium, Chemical & Engineering News, 2003.
Einzelnachweise Bearbeiten
- Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, entnommen aus: Robert J. Silva: (Memento des vom 17. Juli 2010 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 1621–1651.
- ↑ Lawrencium. Royal Society of Chemistry, abgerufen am 29. Mai 2023.
- ↑ Eintrag zu lawrencium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 13. Juni 2020.
- ↑ Eintrag zu lawrencium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 13. Juni 2020.
- Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung. In Bezug auf weitere Gefahren wurde dieses Element entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- Names and Symbols of Transfermium Elements (IUPAC Recommendations 1994). (PDF; 172 kB).
- Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon E. Larsh, Robert M. Latimer: New Element, Lawrencium, Atomic Number 103, in: Phys. Rev. Lett., 1961, 6 (9), S. 473–475 (doi:10.1103/PhysRevLett.6.473).
- ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 57.–70. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1964, S. 634.
- ↑ Periodensystem-online.de: Die Geschichte des Lawrenciums, abgerufen am 13. Februar 2011.