Rutherfordium

Eigenschaften
[Rn] 5f14 6d2 7s2 (?) 104Rf Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Rutherfordium, Rf, 104
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	4, 7, d
Aussehen	unbekannt, vermutlich silber-weiß oder grau metallisch
CAS-Nummer	53850-36-5
Massenanteil an der Erdhülle	0
Atomar [1]
Atommasse	261,1087 u
Elektronenkonfiguration	[Rn] 5f14 6d2 7s2 (?)
1. Ionisierungsenergie	6.02(4) eV[2] ≈ 581 kJ/mol[3]
2. Ionisierungsenergie	14.35(4) eV[2] ≈ 1380 kJ/mol[3]
3. Ionisierungsenergie	23.84(4) eV[2] ≈ 2300 kJ/mol[3]
4. Ionisierungsenergie	31.87(4) eV[2] ≈ 3070 kJ/mol[3]
5. Ionisierungsenergie	64.0(1,9) eV[2] ≈ 6180 kJ/mol[3]
Physikalisch [1]
Aggregatzustand	vermutlich fest
Dichte	17 g/cm3
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 253Rf {syn.} 48 µs SF 254Rf {syn.} 22,3 µs SF 255Rf {syn.} 1,4 s α 251No SF 256Rf {syn.} 6,2 ms α 252No SF 257Rf {syn.} 4,7 s α 252No ε 257Lr SF 258Rf {syn.} 13 ms SF 259Rf {syn.} 3,1 s α 9,110 255No SF 260Rf {syn.} 20 ms SF 261Rf {syn.} 65 s α 8,110 257No 262Rf {syn.} 1,2 s SF
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Rutherfordium ist ein ausschließlich künstlich erzeugtes chemisches Element mit dem Elementsymbol Rf und der Ordnungszahl 104. Es zählt zu den Transactinoiden. Im Periodensystem der Elemente steht es in der 4. IUPAC-Gruppe, der Titangruppe. Alle zehn bekannten Isotope des Rutherfordiums sind radioaktiv.^[5]

Geschichte

Ernest Rutherford

Eine erste Synthese des Elementes erfolgte 1964 durch den sowjetischen Forscher Georgi Fljorow am Kernforschungszentrum in Dubna bei Moskau. Dort wurde Plutonium mit Neonkernen beschossen:^[6][7]

${\displaystyle \mathrm {^{242}_{\ 94}Pu\ +\ _{10}^{22}Ne\ \longrightarrow \ \ _{104}^{260}Rf\ +\ 4\ _{0}^{1}n} }$

Es wurde in der Sowjetunion und anderen Ländern nach Igor Kurtschatow Kurtschatowium (Symbol Ku) benannt. US-amerikanische Forscher lehnten den Namen aus politischen Gründen ab, beanspruchten den 1969 erzielten ersten Nachweis des Elements für sich und schlugen den Namen Rutherfordium (Rf), nach Ernest Rutherford vor. Ein weiterer Vorschlag war Dubnium (Db; nach dem Namen des Kernforschungszentrums Dubna.^[8] Anmerkung: Der Name Dubnium wurde schließlich 1997 für das Element 105 vergeben, das im Jahr 1967 ebenfalls durch Georgi Fljorow und andere entdeckt wurde).

Die systematische Bezeichnung ist Unnilquadium (Unq). Erst 1997, sechs Jahre nach dem Ende der Sowjetunion, kam eine Einigung auf Rutherfordium zustande (siehe Elementnamensgebungskontroverse).^[9]

Die ersten später bestätigten Synthesen wurden 1968/69 durch die amerikanischen Forscher Albert Ghiorso, Matti Nurmia, James Harris, Kari Eskola und Pirrko Eskola in Berkeley, USA mit Hilfe des Schwerionenbeschleunigers HILAC durchgeführt:^[6][10]

${\displaystyle \mathrm {^{249}_{\ 98}Cf\ +\ _{\ 6}^{12}C\ \longrightarrow \ \ _{104}^{257}Rf\ +\ 4\ _{0}^{1}n} }$

${\displaystyle \mathrm {^{249}_{\ 98}Cf\ +\ _{\ 6}^{13}C\ \longrightarrow \ \ _{104}^{259}Rf\ +\ 3\ _{0}^{1}n} }$

${\displaystyle \mathrm {^{248}_{\ 96}Cm\ +\ _{\ 8}^{18}O\ \longrightarrow \ \ _{104}^{261}Rf\ +\ 5\ _{0}^{1}n} }$

Eigenschaften

Rutherfordium gehört zu den Übergangsmetallen. Es hat wahrscheinlich die Elektronenkonfiguration [Rn]5f¹⁴ 6d² 7s² und somit ähnliche chemische Eigenschaften wie Titan, Zirconium und Hafnium; mit diesen wird es zur Titangruppe gerechnet. Wegen der kurzen Zerfallszeit – das langlebigste Isotop 261 hat nur eine Halbwertszeit von 65 Sekunden – und den geringen zur Verfügung stehenden Mengen kommt den chemischen Eigenschaften bisher keine Bedeutung zu. Vermutlich bildet es leicht hydratisierte Rf ⁴⁺-Ionen in starker Säure-Lösung und auch Komplexe in Salzsäure, Bromwasserstoffsäure- oder Flusssäure-Lösungen.^[11]

Sicherheitshinweise

Es gibt keine Einstufung nach der CLP-Verordnung oder anderer Regelungen, weil von diesem Element nur wenige Atome gleichzeitig herstellbar sind und damit viel zu wenige für eine chemische oder physikalische Gefährlichkeit.

Weblinks

Commons: Rutherfordium – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Rutherfordium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

1. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Rutherfordium) entnommen.
2. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu rutherfordium 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.
3. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu rutherfordium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 13. Juni 2020.
4. ↑ 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.
5. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
6. ↑ ^{a b} R. C. Barber, N. N. Greenwood, A. Z. Hrynkiewicz, Y. P. Jeannin, M. Lefort, M. Sakai, I. Ulehla, A. P. Wapstra, D. H. Wilkinson: Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements (Note: For Part I see Pure Appl. Chem., Vol. 63, No. 6, pp. 879-886, 1991). In: Pure Appl. Chem. 65, 1993, S. 1757–1814, doi:10.1351/pac199365081757.
7. ↑ G.N. Flerov, Yu.Ts. Oganesyan, Yu.V. Lobanov, V.I. Kuznetsov, V.A. Druin, V.P. Perelygin, K.A. Gavrilov, S.P. Tretiakova, V.M. Plotko: Synthesis and physical identification of the isotope of element 104 with mass number 260. In: Physics Letters. 13, 1964, S. 73–75, doi:10.1016/0031-9163(64)90313-0.
8. ↑ Names and Symbols of Transfermium Elements (IUPAC Recommendations 1994). (PDF; 172 kB).
9. ↑ Names and Symbols of Transfermium Elements (IUPAC Recommendations 1997). (PDF; 167 kB).
10. ↑ A. Ghiorso, M. Nurmia, J. Harris, K. Eskola, P. Eskola: Positive Identification of Two Alpha-Particle-Emitting Isotopes of Element 104. In: Physical Review Letters. 22, 1969, S. 1317–1320, doi:10.1103/PhysRevLett.22.1317.
11. ↑ J. V. Kratz: Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. 75. Jahrgang, Nr. 1, 2003, S. 103, doi:10.1351/pac200375010103 (degruyter.com).