बोरियम

बोहरियम रासायनिक प्रतीक भ और परमाणु संख्या 107 के साथ सिंथेटिक तत्व रासायनिक तत्व है। इसका नाम डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र के नाम पर रखा गया है। सिंथेटिक तत्व के रूप में, इसे प्रयोगशाला में बनाया जा सकता है लेकिन यह प्रकृति में नहीं पाया जाता है। बोहरियम के सभी ज्ञात समस्थानिक अत्यधिक रेडियोधर्मी क्षय हैं; सबसे स्थिर ज्ञात आइसोटोप है 270 बीएच लगभग 2.4 मिनट के आधे जीवन के साथ, हालांकि अपुष्ट 278Bh का आधा जीवन लगभग 11.5 मिनट हो सकता है।

आवर्त सारणी में, यह ब्लॉक (आवर्त सारणी)#डी-ब्लॉक|डी-ब्लॉक सुपरहेवी तत्व है। यह अवधि 7 तत्व का सदस्य है और संक्रमण धातुओं की 6d श्रृंखला के पांचवें सदस्य के रूप में समूह 7 तत्वों से संबंधित है। रसायन विज्ञान के प्रयोगों ने पुष्टि की है कि बोहरियम समूह 7 में रेनीयाम के लिए भारी होमोलॉजी (रसायन विज्ञान) के रूप में व्यवहार करता है। बोहरियम की रासायनिक संपत्ति को केवल आंशिक रूप से चित्रित किया जाता है, लेकिन वे अन्य समूह 7 तत्वों के रसायन विज्ञान के साथ अच्छी तरह से तुलना करते हैं।

डिस्कवरी
दो समूहों ने रासायनिक तत्व खोजों की समयरेखा का दावा किया। बोहरियम के साक्ष्य पहली बार 1976 में यूरी की पूंछ गर्म है के नेतृत्व में सोवियत अनुसंधान दल द्वारा रिपोर्ट किए गए थे, जिसमें बिस्मथ-209 और लेड-208 के लक्ष्य क्रमशः क्रोमियम-54 और मैंगनीज-55 के त्वरित नाभिक के साथ बमबारी किए गए थे। दो गतिविधियाँ देखी गईं, से दो मिलीसेकंड के आधे जीवन के साथ, और दूसरी लगभग पाँच सेकंड के आधे जीवन के साथ। चूंकि इन दोनों गतिविधियों की तीव्रता का अनुपात प्रयोग के दौरान स्थिर था, यह प्रस्तावित किया गया था कि पहला आइसोटोप बोहरियम-261 से था और दूसरा उसकी बेटी dubnium -257 से था। बाद में, डब्नियम आइसोटोप को डब्नियम-258 में सुधारा गया, जो वास्तव में पांच सेकंड का आधा जीवन है (ड्यूबनियम-257 का सेकंड का आधा जीवन है); हालांकि, अपने माता-पिता के लिए मनाया गया आधा जीवन बाद में 1981 में डार्मस्टाट में बोहरियम की निश्चित खोज में देखे गए आधे जीवन की तुलना में बहुत कम है। शुद्ध और व्यावहारिक रसायन के अंतर्राष्ट्रीय संघ / IUPAP ट्रांसफरमियम वर्किंग ग्रुप (TWG) ने निष्कर्ष निकाला कि जबकि डब्नियम-258 शायद इस प्रयोग में देखा गया था, इसके मूल बोहरियम-262 के उत्पादन के सबूत पर्याप्त रूप से आश्वस्त नहीं थे।

1981 में, डार्मस्टैड में भारी आयन अनुसंधान के लिए जीएसआई हेल्महोल्ट्ज केंद्र (GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung) में पीटर आर्मब्रस्टर और गॉटफ्रीड मुन्ज़ेनबर्ग के नेतृत्व में जर्मन शोध दल ने क्रोमियम-54 के त्वरित नाभिक के साथ बिस्मथ-209 के लक्ष्य पर बमबारी की, जिससे 5 परमाणुओं का उत्पादन हुआ आइसोटोप बोहरियम-262:

इस खोज को आगे चलकर फेर्मियम और कलिफ़ोरनियम के ज्ञात समस्थानिकों के लिए उत्पादित बोहरियम परमाणुओं की अल्फा क्षय श्रृंखला के उनके विस्तृत माप द्वारा प्रमाणित किया गया था। इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री/आईयूपीएपी ट्रांसफरमियम वर्किंग ग्रुप (टीडब्ल्यूजी) ने अपनी 1992 की रिपोर्ट में आधिकारिक खोजकर्ताओं के रूप में जीएसआई सहयोग को मान्यता दी।

प्रस्तावित नाम
सितंबर 1992 में, जर्मन समूह ने डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र के सम्मान में प्रतीक एनएस के साथ नील्सबोरियम नाम का सुझाव दिया। अप्रैल, रूस में परमाणु अनुसंधान के लिए संयुक्त संस्थान के सोवियत वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया था कि यह नाम तत्व 105 (जिसे अंततः डब्नियम कहा जाता है) को दिया जाए और जर्मन टीम बोह्र और इस तथ्य दोनों को पहचानना चाहती थी कि डबना टीम पहली थी ठंड संलयन प्रतिक्रिया का प्रस्ताव करने के लिए, और साथ ही तत्व 105 के नामकरण की विवादास्पद समस्या को हल करने में मदद करता है। डबना टीम तत्व 107 के लिए जर्मन समूह के नामकरण प्रस्ताव से सहमत है। एक तत्व नामकरण विवाद था कि 104 से 106 तक के तत्वों को क्या कहा जाना था; IUPAC ने इस तत्व के लिए अस्थायी, व्यवस्थित तत्व नाम के रूप में unnilseptium (प्रतीक Uns) को अपनाया। 1994 में IUPAC की समिति ने सिफारिश की कि तत्व 107 को बोहरियम नाम दिया जाए, नील्सबोरियम नहीं, क्योंकि किसी तत्व के नामकरण में किसी वैज्ञानिक के पूर्ण नाम का उपयोग करने की कोई मिसाल नहीं थी। खोजकर्ताओं द्वारा इसका विरोध किया गया था क्योंकि कुछ चिंता थी कि नाम बोरॉन के साथ भ्रमित हो सकता है और विशेष रूप से उनके संबंधित ऑक्सीजन, बोहराट और बोरेट के नामों की पहचान। मामला IUPAC की डेनिश शाखा को सौंप दिया गया, जिसने इसके बावजूद, बोहरियम नाम के पक्ष में मतदान किया, और इस प्रकार तत्व 107 के लिए बोहरियम नाम को 1997 में अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता दी गई; बोरॉन और बोहरियम के संबंधित ऑक्सीजनों के नाम उनकी समरूपता के बावजूद अपरिवर्तित रहते हैं।

समस्थानिक
 बोहरियम में कोई स्थिर या प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक नहीं होते हैं। कई रेडियोधर्मी समस्थानिकों को प्रयोगशाला में संश्लेषित किया गया है, या तो दो परमाणुओं को जोड़कर या भारी तत्वों के क्षय को देखकर। बोहरियम के बारह अलग-अलग समस्थानिकों को 260-262, 264-267, 270-272, 274, और 278 परमाणु द्रव्यमान के साथ रिपोर्ट किया गया है, जिनमें से एक, बोहरियम -262, ज्ञात मेटास्टेबल स्थिति है। ये सभी लेकिन अपुष्ट हैं 278Bh क्षय केवल अल्फा क्षय के माध्यम से होता है, हालांकि कुछ अज्ञात बोहरियम समस्थानिकों के सहज विखंडन से गुजरने की भविष्यवाणी की जाती है।

हल्के समस्थानिकों का आधा जीवन आमतौर पर छोटा होता है; के लिए 100 मिसे से कम का आधा जीवन 260बह, 261बह, 262बीएच, और 262मीबीएच देखे गए। 264बह, 265बह, 266बीएच, और 271Bh लगभग 1 s पर अधिक स्थिर हैं, और 267बीएच और 272Bh की अर्ध-आयु लगभग 10 सेकंड है। सबसे भारी समस्थानिक सबसे अधिक स्थिर होते हैं 270बीएच और 274Bh ने क्रमशः 2.4 मिनट और 40 सेकेंड का आधा जीवन मापा है, और इससे भी भारी अपुष्ट आइसोटोप 278Bh का आधा जीवन लगभग 11.5 मिनट से भी अधिक है।

260, 261, और 262 द्रव्यमान वाले सबसे प्रोटॉन-समृद्ध समस्थानिकों को सीधे ठंडे संलयन द्वारा उत्पादित किया गया था, जिनके द्रव्यमान 262 और 264 के साथ मीटनेरियम और रेंटजेनियम की क्षय श्रृंखलाओं में रिपोर्ट किए गए थे, जबकि न्यूट्रॉन-समृद्ध समस्थानिक द्रव्यमान 265, 266, 267 एक्टिनाइड लक्ष्य के विकिरण में बनाए गए थे। 270, 271, 272, 274, और 278 (अपुष्ट) द्रव्यमान वाले पांच सबसे अधिक न्यूट्रॉन-समृद्ध वाले क्षय श्रृंखला में दिखाई देते हैं 282एनएच, 287एमसी, 288एमसी, 294टीएस, और 290Fl क्रमशः। बोहरियम समस्थानिकों का आधा जीवन लगभग दस मिलीसेकेंड से होता है 262मीबीएच से लगभग मिनट के लिए 270बीएच और 274Bh, अपुष्ट लोगों के लिए लगभग 11.5 मिनट तक विस्तारित 278बीएच, सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले सुपरहैवी न्यूक्लाइड्स में से है।

अनुमानित गुण
बोहरियम या इसके यौगिकों के बहुत कम गुणों को मापा गया है; यह इसके बेहद सीमित और महंगे उत्पादन के कारण है और यह तथ्य कि बोहरियम (और उसके माता-पिता) बहुत जल्दी सड़ जाते हैं। कुछ विलक्षण रसायन-संबंधी गुणों को मापा गया है, लेकिन बोहरियम धातु के गुण अज्ञात रहते हैं और केवल भविष्यवाणियाँ उपलब्ध हैं।

रासायनिक
बोहरियम संक्रमण धातुओं की 6डी श्रृंखला का पांचवां सदस्य है और मैंगनीज, टेक्नेटियम और रेनियम के नीचे आवर्त सारणी में समूह 7 तत्व का सबसे भारी सदस्य है। समूह के सभी सदस्य आसानी से +7 के अपने समूह ऑक्सीकरण राज्य को चित्रित करते हैं और समूह के उतरते ही राज्य अधिक स्थिर हो जाता है। इस प्रकार बोहरियम से स्थिर +7 अवस्था बनने की उम्मीद है। टेक्नेटियम स्थिर +4 अवस्था भी दिखाता है जबकि रेनियम स्थिर +4 और +3 अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है। इसलिए बोहरियम इन निचली अवस्थाओं को भी दिखा सकता है। उच्च +7 ऑक्सीकरण अवस्था ऑक्सीजनों में मौजूद होने की अधिक संभावना है, जैसे कि परबोह्रेट,, लाइटर परमैंगनेट, pertechnetate और पेरिनेट के अनुरूप। फिर भी, बोहरियम (VII) जलीय घोल में अस्थिर होने की संभावना है, और संभवतः अधिक स्थिर बोहरियम (IV) में आसानी से कम हो जाएगा।

टेक्नटियम और रेनियम वाष्पशील हेप्टॉक्साइड्स एम बनाने के लिए जाने जाते हैं2O7 (एम = टीसी, रे), इसलिए बोहरियम को वाष्पशील ऑक्साइड भ भी बनाना चाहिए2O7. ऑक्साइड को जल में घुलकर पेरोबोरिक अम्ल, HBhO बनाना चाहिए4. रेनियम और टेक्नेटियम ऑक्साइड के हलोजन से ऑक्सीहैलाइड्स की श्रृंखला बनाते हैं। ऑक्साइड के क्लोरीनीकरण से ऑक्सीक्लोराइड्स MO बनता है3सीएल, तो बीएचओ3इस अभिक्रिया में Cl बनना चाहिए। फ्लोरिनेशन का परिणाम एमओ में होता है3एफ और मो2F3 रेनियम यौगिक ReOF के अतिरिक्त भारी तत्वों के लिए5 और रेफ7. इसलिए, बोहरियम के लिए ऑक्सीफ्लोराइड गठन ईका-रेनियम गुणों को इंगित करने में मदद कर सकता है। चूंकि ऑक्सीक्लोराइड असममित हैं, और उनके पास समूह के नीचे जाने वाले तेजी से बड़े द्विध्रुवीय क्षण होने चाहिए, उन्हें TcO क्रम में कम अस्थिर होना चाहिए3सीएल> रेओ3सीएल > बीएचओ3Cl: इन तीन यौगिकों के सोखने की तापीय धारिता को मापकर 2000 में प्रायोगिक रूप से इसकी पुष्टि की गई थी। मान टीसीओ के लिए हैं3सीएल और रेओ3Cl क्रमशः -51 kJ/mol और -61 kJ/mol हैं; बीएचओ के लिए प्रायोगिक मूल्य3Cl -77.8 kJ/mol है, सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित मूल्य -78.5 kJ/mol के बहुत करीब है।

भौतिक और परमाणु
बोहरियम के सामान्य परिस्थितियों में ठोस होने की उम्मीद है और हेक्सागोनल क्लोज-पैक क्रिस्टल संरचना (सी/a= 1.62), इसके लाइटर कोजेनर (रसायन विज्ञान) रेनियम के समान। फ्रिक के शुरुआती अनुमानों में इसका घनत्व 37.1 ग्राम/सेमी अनुमानित किया गया था 3, लेकिन नई गणना 26–27 g/cm के कुछ कम मान का अनुमान लगाती है 3।

बोहरियम की परमाणु त्रिज्या लगभग 128 pm होने की उम्मीद है। 7s कक्षीय के आपेक्षिकीय स्थिरीकरण और 6d कक्षीय की अस्थिरता के कारण, Bh+ आयन का [Rn] 5f का इलेक्ट्रॉन विन्यास होने की भविष्यवाणी की गई है14 6द4 7s2, 7s इलेक्ट्रॉन के बजाय 6d इलेक्ट्रॉन देना, जो कि इसके हल्के होमोलॉग मैंगनीज और टेक्नेटियम के व्यवहार के विपरीत है। दूसरी ओर, रेनियम, 6s इलेक्ट्रॉन से पहले 5d इलेक्ट्रॉन देने में अपने भारी कोजेनर बोहरियम का अनुसरण करता है, क्योंकि सापेक्षतावादी प्रभाव छठी अवधि तक महत्वपूर्ण हो गए हैं, जहां वे अन्य चीजों के बीच सोने के पीले रंग और कम गलनांक का कारण बनते हैं। पारा (तत्व) का। भ2+ आयन में [Rn] 5f का इलेक्ट्रॉन विन्यास होने की उम्मीद है14 6द3 7s2; इसके विपरीत, रे2+ आयन का [Xe] 4f होने की उम्मीद है14 5d5 कॉन्फ़िगरेशन, इस बार मैंगनीज और टेक्नेटियम के अनुरूप। हेक्साकोर्डिनेट हेप्टावैलेंट बोहरियम की आयनिक त्रिज्या 58 pm होने की उम्मीद है (हेप्टावैलेंट मैंगनीज, टेक्नेटियम, और रेनियम का मान क्रमशः 46, 57, और 53 pm है)। पेंटावेलेंट बोरियम का आयनिक दायरा 83 pm का बड़ा होना चाहिए।

प्रायोगिक रसायन विज्ञान
1995 में, तत्व के अलगाव के प्रयास पर पहली रिपोर्ट असफल रही, नए सैद्धांतिक अध्ययनों को यह जांचने के लिए प्रेरित किया कि बोह्रियम की जांच कैसे करें (तुलना के लिए इसके लाइटर होमोलोग्स टेक्नीटियम और रेनियम का उपयोग करके) और अवांछित दूषित तत्वों जैसे कि त्रिसंयोजक एक्टिनाइड्स, समूह को हटा दें। 5 तत्व, और विशेष तत्त्व जिस का प्रभाव रेडियो पर पड़ता है । 2000 में, यह पुष्टि की गई थी कि यद्यपि सापेक्षतावादी प्रभाव महत्वपूर्ण हैं, बोरियम विशिष्ट समूह 7 तत्व की तरह व्यवहार करता है। पॉल शेरर संस्थान (पीएसआई) की टीम ने छह परमाणुओं का उपयोग करके रसायन शास्त्र प्रतिक्रिया आयोजित की 267Bh के बीच अभिक्रिया में उत्पन्न हुआ 249बीके और 22न आयन। परिणामी परमाणुओं को तापीयकृत किया गया और एचसीएल/ओ के साथ प्रतिक्रिया की गई2 वाष्पशील ऑक्सीक्लोराइड बनाने के लिए मिश्रण। प्रतिक्रिया ने इसके लाइटर होमोलॉग्स, टेक्नेटियम (जैसे 108टीसी) और रेनियम (as 169पुनः)। इज़ोटेर्मल सोखना घटता को मापा गया और रेनियम ऑक्सीक्लोराइड के समान गुणों वाले वाष्पशील ऑक्सीक्लोराइड के गठन के लिए मजबूत सबूत दिए। इसने बोरियम को समूह 7 के विशिष्ट सदस्य के रूप में रखा। इस प्रयोग में टेक्नेटियम, रेनियम और बोहरियम के ऑक्सीक्लोराइड्स के सोखने की एन्थैल्पी को मापा गया, जो सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के साथ बहुत अच्छी तरह से सहमत हैं और टीसीओ के समूह 7 में ऑक्सीक्लोराइड की अस्थिरता को कम करने के क्रम को लागू करते हैं।3सीएल> रेओ3सीएल > बीएचओ3सीएल।


 * 2 बीएच + 3 + 2 एचसीएल → 2  +

भारी तत्वों की बेटियों के रूप में उत्पादित बोहरियम के लंबे समय तक रहने वाले भारी समस्थानिक, भविष्य के रेडियोकेमिकल प्रयोगों के लिए लाभ प्रदान करते हैं। हालांकि भारी आइसोटोप 274Bh को इसके उत्पादन के लिए दुर्लभ और अत्यधिक रेडियोधर्मी बर्कीलियम लक्ष्य, समस्थानिकों की आवश्यकता होती है 272बह, 271बीएच, और 270 बीएच को अधिक आसानी से उत्पादित मोस्कोवियम और निहोनियम समस्थानिकों की बेटियों के रूप में आसानी से उत्पादित किया जा सकता है।

बाहरी संबंध

 * Bohrium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
 * Bohrium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)