راديكال


+ تغییراتی در جدول تناوبی

جدول تناوبی مندلیف برای بیش از یک قرن، یکی از بخش‌های اصلی درس شیمیمدارس بوده، اما اکنون پس از کشفیات جدید دانشمندان در مورد یک عنصر نادر، ممکن است دستخوش تغییر شود.

به گزارشی: سازمان انرژی اتمی ژاپن برای نخستین‌بار به بررسی عنصر لارنسیم پرداخته که تولید آن بسیار مشکل است و از نیمه عمر 27 ثانیه‌ای برخوردار است.

محققان دریافتند که لارنسیم با سایر عناصر نادر رادیواکتیو در بلوک F متفاوت بوده و تردیدهایی را بوجود آورده که این ماده باید در بدنه اصلی جدول تناوبی قرار بگیرد. آن‌ها برای نخستین‌بار توانستند میزان انرژی لازم برای جداسازی یک الکترون از اتم عنصر رادیواکتیو لارنسیم را آزمایش کنند.

این فلز نادر در حال حاضر در انتهای جدول تناوبی و در انتهای گروهی از عناصر موسوم به آکتینیدها قرار دارد که در بلوکی مجزا از جدول اصلی است.

اما نتایج تحقیقات جدید نشان می‌دهد که این عنصر احتمالا از ویژگی های مشابه سدیم و پتاسیم برخوردار است که می‌تواند باعث بروز بحث‌هایی در مورد تغییر جایگاه این عنصر به بدنه اصلی جدول تناوبی شود.

در صورت تغییر جایگاه لارنسیم، دانش‌آموزان احتمالا باید مجددا در کلاس‌های شیمی به یادگیری جایگاه عناصر در جدول بپردازند.

لارنسیم که ابتدا در سال 1961 توسط ارنست لارنس، دانشمند هسته‌ای آمریکایی کشف شده بود، تنها چند ثانیه عمر می‌کند و تولید آن بسیار مشکل است؛ این امر باعث شده بررسی عنصر مذکور که تنها توسط شتاب‌دهنده‌های ذره قابل تولید است، بسیار مشکل شود.

اکنون محققان ژاپنی توانسته‌اند برای نخستین‌بار، میزان کافی از این عنصر را برای سنجش یونیزاسیون بالقوه لارنسیم ایجاد کنند.

ساختار کنونی جدول تناوبی در سال 1945 و پس از پیشنهاد آکتینیدها توسط گلن سیبورگ، شیمیدان برنده جایزه نوبل ترسیم شد. اگرچه برخی شیمیدان‌ها بر این باورند که قرار دادن لارنسیم در انتهای بلوک F – آکتینیدها – درست نبوده و باید آن را در بلوک d ستون اصلی جدول قرار دهند.

دکتر ویلیام جنسن، شیمیدان دانشگاه سینسیناتی بر این باور است که قرار دادن لارنسیم و همچنین لوتیتیم در بلوک F اشتباه بوده است.

وی در مقاله‌ای که در مجله بنیادهای شیمی منتشر شد، عنوان کرد: اگرچه تصورات غلط زیادی در مورد ذات و عملکرد قانون و جدول تناوبی وجود دارد، اما رایجترین آن در میان شیمیدانان مدرن این است که جدول تناوبی چیزی بجز یک جدول پیکربندی الکترون نیست. اگرچه ارتباط معنی‌داری بین آرایش الکترونی و دوره تناوب شیمیایی وجود دارد، اما این ارتباط از یک ساختار کامل فاصله دارد.

جنسن افزود: عناصر لوتیتم و لارنسیم باید به جای لانتانیم و آکتینیوم در بلوک d به عنوان مکمل‌های سنگین‌تر اسکاندیم و ایتریوم قرار بگیرند، در حالیکه عناصر لانتانیم و آکتینیوم باید به عنوان اولین اعضای بلوک F با پیکربندی نامنظم در نظر گرفته شوند.

لارنسیم ابتدا توسط ارنست لاورنس با بمباران اتم کالیفرنیم توسط اتم‌های بارون به منظور ایجاد یک عنصر فوق سنگین جدید تولید شد، اما دانشمندان تنها توانسته‌اند مقادیر بسیار کمی از ماده را با نیمه عمر 27 ثانیه تولید کنند.

تحقیق جدید از همین رویکرد برای ایجاد لارنسیم استفاده کردند، اما آن را در گاز یدید هلیوم و کادمیوم گیر انداختند. این عنصر از میان یک سطح داغ شده تانتالوم عبور کرد تا به لارنسیم اجازه تولید انرژی کافی برای یونیزه کردن الکترون خارجی‌اش بدهد.

دانشمندان دریافتند که این میزان مطابق با یک پیش‌بینی اخیر 4.69 الکترون‌ولت است که کمترین پتانسیل یونازیسیون در میان همه عناصر بلوک F محسوب می‌شود.

اگرچه سازمان انرژی اتمی ژاپن در بیانیه‌ای اعلام کرد، به نظر نمی‌رسد که این دستاورد تاثیری بر ساختار جدول تناوبی داشته باشد.

در این بیانیه آمده است: از زمان معرفی مفهوم آکتینیدها در چشمگیرترین نسخه مدرن از جدول تناوبی عناصر توسط گلن سیبورگ در دهه 1940، عنصر لارنسیم با عدد اتمی 103 نقشی اساسی به عنوان عنصر آخر گروه آکتینیدها ایفا کرده است. ما نشان دادیم که حذف بیرونی‌ترین الکترون نیازمند کمترین انرژی در لارنسیم نسبت به سایر آکتینیدها است. این امر، موقعیت لارنسیم را به عنوان آخرین عنصر آکتینید معتبر ساخته و ساختار جدول تناوبی را تائید می‌کند.

اما دانشمندان دیگر مانند دکتر اریک سری از دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس بر این باورند که نتایج جدید، از تغییر جایگاه لارنسیم به بخش اصلی جدول تناوبی حمایت می‌کند.

نویسنده : محمد حسین سلیمی ندوشن ; ساعت ٥:٤٧ ‎ب.ظ ; ۱۳٩٤/۱/۳۱
تگ ها:
    پيام هاي ديگران()   لینک

+ تغییر وزن اتمی 19 عنصر جدول تناوبی

اندازه‌گیری‌های پیشرفته‌ از عناصر مختلف و ایزوتوپ‌هایشان، وزن‌ اتمی رسمی 19 عنصر را تغییر داده است.

 اتحادیه بین‌المللی شیمی کاربردی و مرکز تحقیقات زمین‌شناسی امریکا این ادعا را تایید کرده‌اند.

تغییرات کشف‌ شده نسبتا کوچک بوده و بخشی از تلاش منظم برای به‌روزکردن وزن‌های اتمی به شمار می‌آید.

هر اتم متعلق به یک عنصر دارای تعداد پروتون‌های یکسانی است، با این حال، هر اتم یک عنصر لزوما دارای تعداد نوترون‌های یکسان نیست. این نسخه‌های مختلف از اتم‌های یک عنصر «ایزوتوپ» خوانده می‌شود.

شیمی‌دان‌ها، وزن اتمی عنصرها در جدول تناوبی را بر اساس جرم‌های ایزوتوپ‌هایشان محاسبه می‌کنند و ایزوتوپ‌های معمول‌تر دارای وزن بیشتری نسبت به ایزوتوپ‌های کمتر معمول هستند.

این امر لزوما بدین معنا نیست که هر نمونه از یک عنصر بر روی زمین دارای وزن اتمی دقیقا یکسانی است، بلکه نمونه‌های عناصر از مکانی به مکان دیگر متفاوت هستند.

این تفاوت‌ها نقش مهمی را در بسیاری از علوم ایفا کرده و به شیمی‌دان‌ها در رهگیری منشا مواد مختلف و تاریخگذاری یافته‌های باستان‌شناسی کمک می‌کنند.

به گفته نورمان هولدن، فیزیکدان هسته‌یی «لابراتوار ملی بروکهاون» ایالات متحده، آخرین اندازه‌گیری‌های وزن‌های اتمی بسیار کوچک‌تر از آن هستند که علوم را واقعا دستخوش تغییر کنند، با این حال، این اندازه‌گیری‌های دقیق می‌توانند ایده‌های جدیدی را که نیازمند داده‌های دقیق‌تری هستند، پشتیبانی کنند.

تغییرات حاصل‌شده عمدتا از پیشرفت‌های مداوم در اندازه‌گیری‌های جرم اتمی حاصل شده‌اند که شامل پیشرفت‌هایی در فناوری طیف‌سنج‌های جرمی است.

آخرین باری که آژانس‌های بین‌المللی شیمی جدول تناوبی را تغییر دادند، سال 2009 بود که در آن تصمیم گرفته شد وزن‌های اتمی تعدادی از عناصر به عنوان طیف‌ و نه به عنوان اعداد فهرست شوند.

این تغییر بر تعدادی از عناصر با جرم پایین مانند هیدروژن، نیتروژن، کربن و سولفور تاثیر گذاشت.

این طیف‌ها به دانشجویان وزن‌های اتمی ممکن برای هر عنصر را نشان می‌دهد که می‌تواند بسته به منشا عنصر متغیر باشند.

نویسنده : محمد حسین سلیمی ندوشن ; ساعت ۸:٥٠ ‎ب.ظ ; ۱۳٩٢/٧/۳
تگ ها:
    پيام هاي ديگران()   لینک

+ روش جدید تجزیه آب

دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا به مکانیسم جدیدی برای تجزیه آب به دو عنصر اکسیژن و هیدروژن دست یافتند 
 به نقل ار ساینس ،تمام روش‌هایی که برای تجزیه آب تا امروز مورد استفاده قرار می‌گرفت بسیار پیچیده بود و به تولید برخی محصولات جانبی ناخواسته منجر می‌شد؛ علاوه بر این برخی از این روش ها سمی بودند و موجب آلودگی محیط زیست می‌شدند. 
روش جدید بسیار ساده و کارآمد بوده و مهمترین مزیت آن این است که در دمای پایین قابل انجام است. 
به جرات می‌توان گفت هیدروژن در تمام شاخه‌های صنعت و زندگی از حذف گوگرد از نفت خام گرفته تا ساخت ویتامین‌های مصنوعی کاربرد گسترده‌ای دارد. 
دانشمندان بر این باورند که در آینده‌ای بسیار نزدیک تمام سوخت مورد نیاز بشر توسط هیدروژن تامین می شود چرا که سوختن مواد شیمیایی با این روش منجر به تولید گاز گلخانه‌ای نمی‌شود؛ مهمتر از آن اینکه بیش از سه چهارم زمین پوشیده از آب است بنابراین بشر در دسترسی به این منبع بالقوه هیچ محدودیتی ندارد. 

نویسنده : محمد حسین سلیمی ندوشن ; ساعت ٧:٤٩ ‎ق.ظ ; ۱۳٩۱/٥/۱٠
تگ ها: آب
    پيام هاي ديگران()   لینک

+ کشف یکی از ذرات کوچک تر از اتم

دانشمندان اروپایی اعلام کردند ذره ای را کشف کرده اند که کوچکتر از اتم است و کشف این ذره ، مسیر شناخت ساختمان ماده را هموارتر می سازد

این ذره که نوعی باریون به نام زی بی است به طور مستقیم قابل تشخیص نیست زیرا بسیار ناپایدار است ولی دانشمندان رد پای آن را در یک آزمایش در مرکز تحقیقات هسته ای بزرگ هادرون اروپا ، ال اچ سی ، مشاهده کرده اند.

محققان دانشگاه زوریخ که در این کشف سهیم بودند اعلام کردند : کشف این ذره جدید این فرضیه را تایید می کند که چگونه کوارک ها به یکدیگر می چسبند و نیز درک این واکنش قوی را که یکی از چهار نیروی فیزیکی تعیین کننده ساختمان ماده است آسان می سازد.

کوارک ، یکی از ساختمان های بنیادی ماده است و سه کوارک با یکدیگر ، یک باریون را می سازند که از جمله باریون ها می توان به پروتون و نوترون اشاره کرد.

به گزارش خبرگزاری فرانسه از پاریس ، ال اچ سی بزرگ ترین مرکز برخورد دهنده ذرات در جهان است.


نویسنده : محمد حسین سلیمی ندوشن ; ساعت ۱:٥٢ ‎ب.ظ ; ۱۳٩۱/٢/٩
تگ ها: اتم
    پيام هاي ديگران()   لینک

+ تبخیر طلا

این تصویر که جایزه اول رقابت سالانه «دنیای کوچک نیکون» را در سال 1978 / 1357 به خود اختصاص داد، تبخیر طلا را که روی لایه‌ای از تنگستن در اتاقک خلاء اتفاق افتاده، نشان می‌دهد.

در حالت عادی برای تبخیر طلا، باید ابتدا آن‌را تا دمای ذوب گرم کرد تا به مایع تبدیل شود و سپس مایع را تا رسیدن به دمای جوش داغ کرد. اگر طلای خالص را در فشار جو (معادل فشار هوا در سطح دریای آزاد) به دمای 1064 درجه سانتی‌گراد برسانیم، ذوب می‌شود و اگر طلای مایع را به دمای 2807 درجه سانتی‌گراد برسانیم، تبخیر آن آغاز می‌شود.

اما روش دیگری هم برای تبخیر مقادیر اندک طلا وجود دارد که از آن برای پوشاندن سطوح مختلف با لایه‌ای نازک از مولکول‌های طلا استفاده می‌شود. در این روش، مقدار اندکی طلای جامد روی ماده‌ای مقاوم به حرارت قرار می‌گیرد و در اتاقک خلاء قرار داده می‌شود. با کاهش فشار هوا، انرژی لازم برای تبخیر مولکول‌های طلا کاهش می‌یابد و می‌توان با دمای کمتری، طلای جامد را مستقیما تبخیر کرد. این همان اتفاقی است که در این نمای شبیه به بیایان (!) مشاهده می‌کنید. در این‌جا، لایه‌ای نازک از طلا روی فلز مقاوم تنگستن قرار گرفته و آن‌قدر داغ شده که مولکول‌ها به حالت تصعید (فرازش، تبدیل مستقیم جامد به گاز) رسیده‌اند.

از این روش برای مقاصد بسیار زیادی استفاده می‌شود که ملموس‌ترین آنها غیر از فعالیت‌های آزمایشگاهی، پوشاندن سطح شیشه‌ای آینه‌های سهموی رصدخانه‌های بزرگ دنیا با لایه‌ای بسیار نازک از فلزی بازتابنده مانند آلومینیوم است.

نویسنده : محمد حسین سلیمی ندوشن ; ساعت ٩:٥٠ ‎ب.ظ ; ۱۳٩٠/٢/٢٥
تگ ها:
    پيام هاي ديگران()   لینک