ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával
www.chem.elte.hu/pr
Kvíz az előző előadáshoz
Programajánlatok január 21. 16:00 ELTE Kémiai Intézet 065-ös terem Észontogató (www.chem.elte.hu/pr) Róka András: Fémek január 21. és 22. 9:00–17:00 Papp László Budapest Sportaréna Educatio 2011 (http://www.educatio.hu/educatio2011/!Educatio_2011/index.php/main/index) január 26. 11:00-15:00 Iskolákban Vizet tűzzel – tűzzel vizet (www.kemia-eve-2011.mke.org.hu) január 27. 17:00 ELTE Eötvös terem Atomoktól a csillagokig Börzsönyi Tamás: Hogyan folyik a szemcsés anyag? (www.atomcsill.elte.hu) január 28. 9:00-17:00 ELTE TTK Nyílt nap (www.chem.elte.hu/pr) január 28. 16:00 ELTE Kémiai Intézet 065-ös terem Észontó (www.chem.elte.hu/pr) Róka András: A kémiai érvényesülés törvénye február 3. 17:00 ELTE Eötvös terem Alkímia ma (www.chem.elte.hu/pr) Mihucz Viktor: Arzén a rizsben — élelmiszerbiztonsági jótanácsok Honlapajánlat: „Periódusos videók” http://www.periodicvideos.com http://www.youtube.com (World's Smallest Periodic Table)
Hírek: Kutass velünk Az ELTE Kémiai Intézet újra meghirdeti vidéki diákok fogadását programjain, szállás lehetőséget is biztosítva. A látogatások lehetséges időpontjai: február 17., március 3., március 17., március 31. és április 14. Az érdeklődőktől legkésőbb február 3-áig email-es jelentkezést kérünk az
[email protected] címen, megjelölve a diák(ok) nevét, email címét, osztályát, az iskola nevét, címét, kémia tanár nevét, mely időpont(ok)ra jelentkezik és a kísérő személy nevét (ha lesz ilyen).
2011. január 20. Marie Curie és a kémia éve − Vétes Attila Surján Péter: A gyémánt és a grafit kistestvérei Vizet tűzzel − tűzzel vizet (látványos kémiai kísérletek) − Szalay Luca
Marie Curie és a kémia éve Vértes Attila
Az ENSZ Közgyűlés 63. ülésszakán határozták el, hogy 2011 a Kémia Nemzetközi Éve lesz. Az ENSZ az események fő szervezőjeként az UNESCO-t, valamint az IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry – Elméleti és Alkalmazott Kémiai Nemzetközi Unió) szervezetet jelölte meg.
Maria Salomea Sklodowska házitanító 1888-ban. (A felhasznált fotókért köszönetet mondok a Varsói Maria Skodowska-Curie Múzeumnak)
Sklodowska-Curie, M. (1898) Compt. Rend., 126, 1101.
i (10–11 A) fémuránium
2·3
urániumszurokércz Johangeorgenstadból
8·3
urániumszurokércz Joachimsthalból
7·0
urániumszurokércz Pribramból
6·5
urániumszurokércz Cornwallból
1·6
Urántartalmú ásványok aktivitásának összehasonlítása a fémes urán aktivitásával.
Curie, P., Curie, Mme P. (1898a) Sur une substance nouvelle radioactive, contenue dans la pechblende, Compt. Rend., 127, 175.
“Amikor a szulfidokat salétromsavban oldjuk, a legkevésbé oldható részek a legkevésbé aktívak. Amikor a sókat kicsapjuk a vízből, az először kicsapódó részek messze a legaktívabbak. Megfigyeltük, hogy az uránszurokérc hevítésekor, a szublimáció révén, igen aktív termék képződik. Ezen megfigyelés alapján az aktív szulfid és a bizmut-szulfid illékonyságának különbségén alapuló elválasztási eljárást dolgoztunk ki. A szulfidokat vákuumban hevítettük körülbelül 700oC-on egy csehüveg csőben. Az aktív szulfid fekete bevonatként rakódott le a csőnek azon tartományaira, amelyek 250–300oC-osak voltak, míg a bizmut-szulfid a melegebb részeken maradt.”
Curie et al., 1898/b „Beszámoló egy új, erősen radioaktív anyagról, amely az uraninitben* található Comptes Rendus 127, 11215 (1898) Ketten közülünk kimutatták, hogy tisztán kémiai eljárásokkal ki lehet vonni az uraninitből egy erősen radioaktív anyagot. Ez az anyag, analitikai tulajdonságait tekintve, a bizmutra hasonlít. Véleményünk szerint az uraninit egy új kémiai elemet tartalmaz, amelynek a polónium elnevezést ajánlottuk. További kutatásaink eredményei a korábbi következtetéssel összhangban vannak; ugyanakkor ezen kutatások során egy második erősen radioaktív anyagra leltünk, amely kémiai tulajdonságait tekintve teljesen különbözik az elsőtől. A polónium savas oldatból kénhidrogén hatására kicsapódik; sói oldhatóak savakban és víz hozzáadásával kiválnak; a polónium teljes mértékben kicsapódik tömény ammónia-oldat hatására. Az általunk felfedezett új radioaktív anyag kémiai tulajdonságait tekintve, a szinte teljesen tiszta báriumhoz hasonlít: sem dihidrogén-sulfid, sem ammónium-szulfid, sem tömény ammónia-oldat hatására nem válik ki; szulfátja vízben és savas oldatokban nem oldódik; karbonátja vízben oldhatatlan; kloridja vízben kiválóan oldódik, azonban tömény sósav és alkoholok nem oldják. Végül, ez az anyag a bárium jól felismerhető spektrumát adja. Úgy gondoljuk azonban, hogy ez az anyag, ami nagy részt báriumból áll, tartalmaz egy új elemet, amitől a radioaktivitás származik és ami kémiai szempontból nagyon hasonlít a báriumra. Az alábbiakban ismertetjük azokat a megállapításokat, amelyek a fenti következtetéshez vezettek: A bárium és vegyületei normális esetben nem radioaktívak; ugyanakkor egyikünk megmutatta, hogy a radioaktivitás valószínűleg egy atomi tulajdonság, amely megmarad az anyag minden kémiai és fizikai formájában. Ezekből következik, hogy az anyagunk radioaktivitása nem eredhet a báriumtól és így egy másik elemtől kell, hogy származzon. Az első anyagok, amelyeket klór-hidrát formájában kaptunk, a fém uránénál 60-szor nagyobb radioaktivitást mutattak (a radioaktivitás intenzitását a levegő vezetőképességének nagyságából határoztuk meg, egy kondenzátoros berendezésben). Ezeket a kloridokat vízben feloldottuk, és egy részét alkohollal leválasztottuk. Az így kicsapódott rész sokkal aktívabbnak mutatkozott, mint az oldatban maradt rész. Ezt a módszert alkalmazva és a műveletet többször egymás után elvégezve, egyre aktívabb kloridokat kaptunk. Az utolsó klorid frakció, amit kaptunk, 900-szor aktívabbnak bizonyult, mint az urán. Munkánkat a rendelkezésre álló anyagmennyiség korlátozta, azonban feltételezhető, hogy amennyiben folytatni tudtuk volna a műveletet, akkor még sokkal nagyobb aktivitást érhettünk volna el. Ezen tények azzal magyarázhatóak, hogy jelen van egy radioaktív elem, melynek kloridja kevésbé oldható alkoholos vízben, mint a báriumé.
M. Demarçay volt oly szíves és alaposan tanulmányozta az anyagunk spektrumát, amiért sok köszönettel tartozunk neki. Ennek részletes eredményeit egy, a miénket követő, külön publikáció foglalja össze. M. Demarçay talált a spektrumban egy olyan vonalat, amely egyik ismert elemre sem jellemző. Ez a vonal szinte alig látszik, ha az uránnál 60-szor nagyobb aktivitású kloridot vesszük, azonban a dúsított kloridnál, − melynek aktivitása 900-szor nagyobb az uránénál − már jól kivehetővé válik. Tehát e vonal intenzitása a radioaktivitással nő, amiből arra következtethetünk, hogy a vonal az anyagunk radioaktív részétől származik. Az általunk felsorolt különböző érvek, amelyeket felsoroltunk, arra engednek következtetni, hogy az új radioaktív anyag tartalmaz egy eddig ismeretlen elemet, amelynek elnevezésére a rádium szót ajánljuk. Meghatároztuk az aktív báriumunk atomtömegét, a vízmentes klorid klórtartalmának titrálásával. A kapott tömegek nagyon kevéssé térnek el az inaktív bárium kloridra kapott értékektől; ugyanakkor az aktív báriumra mért értékek mindig egy kicsit nagyobbak voltak, de a különbségek a mérési hibával összemérhetőek. Az új radioaktív anyag nagy valószínűséggel főként báriumot tartalmaz; ezzel együtt a radioaktivitás számottevő. A rádium radioaktivitása tehát hatalmas mértékű kell, hogy legyen. Az urán, a tórium, a polónium, a rádium és ezek vegyületei a levegőt elektromos vezetővé teszik és a fotolemezeken nyomot hagynak. Mindkét hatás sokkal erősebb a polónium és a rádium esetében, mint az uránnál és a tóriumnál. A rádiummal és a polóniummal már fél perces exponálási idő után kielégítő nyomokat kapunk a fotolemezeken; míg az urán és a tórium esetében ugyanolyan eredmény eléréséhez több órára van szükség. A polónium és a rádium által kibocsátott sugárzás a bárium-platinacianidot fluoreszkálóvá teszi; ilyen értelemben hatása a röntgensugárzással azonos, de annál jóval kisebb mértékű. A kísérlethez az aktív anyagra egy nagyon vékony alumínium-fóliát helyeztünk, amire vékony rétegben vittünk fel bárium-platinacianidot; sötétben a platinacianid gyengén fényessé válik az aktív anyag hatására. Ezzel egy fényforrást hozunk létre, igaz nagyon gyengét, de ami energiaforrás nélkül működik. Ez azonban teljesen ellentmondani látszik a Carnot-féle elvnek. Az urán és a tórium ugyanilyen körülmények között semmilyen fényjelenséget nem eredményeznek, valószínűleg azért, mert hatásuk túl gyenge.”
Az 238U bomlási sora Nuklid
Történelmi név és jel
A bomlás módja
Felezési idő
238 92 U
uran-I (U1 or UI)
α, γ
4.5×109 a
Nuklid
218 84 Po 214 82 Pb
234 90 Th
234 234 m 91 Pa 91 Pa
uran-X1 (UX1) uran-X2 (UX2) uran-Z (UZ)
β–, γ β–, γ β–, γ
230 90 Th
uran-II (U2 or UII) ionium (Io)
226 88 Ra 222 86 Rn
radiumemanation (RaEm)
α, γ
1.17 min 6.75 h
2.47×105 a
α, γ
8.0×104
α, γ
1600 a
α, γ
3.823 d
A bomlás módja
Felezési idő
radium-A (RaA)
α, β–
3,05 min
radium-B (RaB)
β–, γ
26,8 min
α
1,3 s
218 85 At
24.1 d
214 83 Bi
radium-C (RaC)
α, β–, γ
19,7 min
214 84 Po
radium-C' (RaC')
α
1,6×10−4s
radium-C" (RaC")
β–, γ
1,3 min
210 82 Pb
radium-D (RaD)
α, β–, γ
21 a
210 83 Bi
radium-E (RaE)
α, β–
5,01 d
β–, γ
7,5 min
radium-F (RaF)
α, γ
138,4 d
radium-E" (RaE")
β–
4,19 min
radium-G (RaG)
–
–
210 81Tl 234 92 U
Történelmi név és jel
a
206 80 Hg 210 84 Po 206 81Tl 206 82 Pb
A Nobel-díjas házaspár. Marie és Pierre Curie
Köszönöm a figyelmet!
Kvíz az előző előadáshoz
