锘

{{Infobox element
|number=102
|symbol=No
|name=鍩
|enname=nobelium
|left=鍆
|right=鐒
|above=鐿
|below=(Uph)
|series=錒系元素
|period=7
|block=f
|atomic mass=[259]
|electron configuration=[Rn] 5f14 7s2
|electrons per shell=2, 8, 18, 32, 32, 8, 2
|phase=固體
|phase comment=預測
|density gpcm3nrt=9.9(4)（预测）
|oxidation states= +2、+3
|electronegativity=1.3
|electronegativity comment=預測
|number of ionization energies=3
|ionization energy 1=639.33）
|crystal structure=面心立方
|crystal structure comment=预测IUPAC立即批准。杜布納團隊於1968年表示此舉是倉促的。

1958年，勞倫斯柏克萊國家實驗室的科學家重複實驗，由艾伯特·吉奧索、格倫·西奧多·西博格、John R. Walton和Torbjørn Sikkeland組成的團隊宣稱合成102号元素。該團隊使用新的重離子直線加速器（HILAC）並用碳-12撞擊鋦原子（95％鋦-244和5％鋦-246）。他們無法確認瑞典聲稱的8.5 MeV偵測結果，但能侦测到250Fm的衰变（能量7.43 MeV），由半衰期約3秒的母同位素产生。他们认为是254102的衰变产生了250Fm，但后来杜布納的實驗发现254102的半衰期實際上更长，达50±10秒。1967年，柏克萊隊試圖捍衛自己的結果，指出他们原以为那是250Fm的衰变，但半衰期測量結果發現實際上同位素是244Cf（252102的衰变产物，能量7.22 MeV），將能量差異歸因於“分辨率和漂移問題”。1977年的實驗也表明，252102確實具有2.3秒的半衰期。然而，1973年的工作也表明，核同质异能素250mFm（半衰期1.8秒）也可能在反應中生成，在該實驗中很可能沒有產生鍩，而是250mFm的衰变产生250Fm。

1959年，瑞典團隊堅持認為他們確實發現了102號元素，並試圖解釋為何柏克萊團隊在1958年無法發現102號元素。不過，後來的實驗顯示任何比鍩-259（瑞典實驗中不可能產生比它重的同位素）輕的同位素，半衰期皆小於三分鐘，而瑞典團隊的結果很可能來自釷-225，釷-225具有8分鐘的半衰期，並會迅速經歷三重α衰變產生会放出8.375 MeV的α粒子的釙-213。由於釷-225在所用反應中很容易產生，並且不會被其所用的化學方法分離出來，因此這個假設很有利。後來關於鍩的研究也表明，二價锘比三價锘穩定，因此發射α粒子的樣品不能含有鍩，因為二價的鍩元素不會与其它三價錒系元素一同出现。因此，瑞典團隊後來撤回了他們的聲稱，並將成果归因于背景效應。這個計畫未被接受，現在成了114號元素的英文名稱。

鑒於國際上对104至107號元素名均存在較大分歧，1997年8月27日IUPAC正式對101至109號元素重新英文定名，其中恢復了102號元素的名稱，

性質
、鐿、锿、镄、钔多會形成二價金屬。鍩预测也是如此，但仍有待商確]]

物理性質
鍩於週期表當中的左右方分別為錒系的鍆與鐒，而上方為鑭系的鐿。目前還沒有辦法大量製備鍩金屬。然而，科學家已對關於鍩的性質做出許多預測以及一些初步的實驗結果。

鑭系元素與錒系元素於金屬態下，可以二價（如銪及鐿）或三價（如其它鑭系元素）存在。前者的电子排布為fn+1s2，而後者為fnd1s2。在1975年，Johansson以及Rosengren研究鑭系以及錒系金屬元素（皆為二價和三價金屬）的凝聚力（結晶焓）的測量及預測值，結論為如果原子从[Rn]5fn+17s2組態激发到[Rn]5fn6d17s2組態所增加的結合能不足以補償将电子从5f激发到6d的能量，那么该锕系元素就是二价金属。此现象发生于後段的錒系元素中，因此鑀、鐨、鍆以及鍩皆被預測為二價金屬。二價態在錒系還沒有結束前逐漸常见是因为隨著原子序增加，因相對論而更稳定的5f電子，因此与其它鑭系與錒系元素不同，鍩主要的化合價是二價而非三價。在1986年，鍩金屬的昇華熱被估計為126 kJ/mol，這個數值與鑀、鐨、鍆的數值相近，而這支持了鍩會形成二價金屬的理論。如同其它後段的錒系元素（三價的鐒除外），金屬鍩應呈現為面心立方晶系。它的密度預計為9.9±0.4g/cm2。

化學性質
科學家對鍩化學性質的瞭解并不完整。鍩於水溶液中的氧化數可為+3或+2，其中後者較穩定。在鍩被發現之前，科學家們預測鍩在溶液中會如同其他大部分錒系金屬一樣以+3價為較穩定的氧化態。但在1949年時，西博格預測+2價應為鍩的另一穩定態，理由為No2+的電子組態為[Rn]5f14，而其5f14殼層十分穩定。這項預測在十九年後才被證實。

1967年的實驗比較了鍩和鋱、鉲、鐨的化學性質。實驗中用氯气与這四種元素反應，產物用气体推动，結果發現鍩的氯化物會強力吸附在固體表面上，這顯示了如同實驗中另外三種元素的氯化物，氯化锘的揮發性不高。然而，NoCl2以及NoCl3預測皆為不易揮發的化合物，因此此實驗無法得知鍩較常見的氧化態。鍩在+2價下的穩定性要到了隔年的實驗才被確認，通过離子交換色谱法和實驗約五万個255No原子，發現鍩的行為與二價的鹼土金屬較為相似，而與三价的錒系元素表現不同。這證明了在水溶液中，沒有強氧化劑時，二價態為鍩最穩定的狀態。後來於1974年的實驗中顯示鍩與鈣離子至鍶離子間的鹼土金屬溶析。鍩是內過渡元素中唯一在水溶液中，+2價為最常見、最穩定氧化態的元素，而這是因為錒系末段5f與6d軌域間較大的能量差。

受相对论影响，锘的7s电子更稳定，锘化合物预测变得更不稳定。NoH2分子中的No–H键键长预测为212.2 pm。长键长与明显的电荷转移作用导致 NoH2的偶极矩极高，达5.94 D。在该分子中，锘的性质类似主族的碱土金属，同有ns2电子构型，内部的5f电子则属于原子实。锘与碱土金属类似，不易与氯离子形成配合物。它与柠檬酸根、草酸根、乙酸根在0.5 M 硝酸铵水溶液中形成配合物的能力介于钙与锶之间，更接近锶。

後來在2009年的實驗發現只有+0.75 V。这顯示No2+較No3+穩定且No3+為较强的氧化劑。E°(No2+→No0) 和E°(No3+→No0) 廣泛接受的還原電位值分別為−2.61和−1.26 V。E°(No4+→No3+)則估計為+6.5 V。No3+和No2+生成的吉布斯自由能估計分别為−342及−480 kJ/mol。No2+在水溶液中预测会与八个水分子形成水合离子No(H2O)，而No3+预测与其它锕系元素的三价离子一样，与九个水分子结合成No(H2O)。

原子性質
鍩原子有102顆電子，它們的排列方式預測為[Rn]5f147s2（基態能項符號為1S0），不過直到2006年為止才被實驗確認。锘5f和7s亚层的16顆电子都是價電子。锘在形成化合物時可以失去三個價電子，留下[Rn]5f13內層，這符合了其他錒系元素在+3態時的[Rn]5fn組態。然而，锘更有可能只失去兩顆價電子，留下穩定、擁有全填滿5f14層的[Rn]5f14內層。鍩的第一游離能在1974年時根據7s電子會比5f電子先解離的推測，測為(6.65 ± 0.07) eV，后于2018年修正至6.62621 eV（639.33 kJ/mol）。1978年時初步估計配位數為6和8的No3+離子半徑分別約為0.90和1.02 Å；由實驗得知No2+離子半徑為1.0 Å。計算得出No2+的水合焓為。

同位素
-249和碳-12反應大量製得而較常用於化學實驗。除了259No和255No，其餘半衰期超過一秒的鍩同位素有253No、254No、257No、256No和252No。半衰期最短的同位素則為248No，半衰期短于2微秒。254No位于从231Pa至279Rg的一系列长球面形原子核中间，受到理论关注。它可通过208Pb和48Ca的反应合成，可用于研究原子核的幻数。

製備與純化
鍩的同位素大多以轟擊錒系元素標靶（鈾、鈽、鋦、鉲或鑀）產生，唯鍩-262僅能作為鐒-262的衰變產物生成。虽然锘-259最稳定，但實驗中最常使用可以更大量制备的鍩-255。它可利用碳-12轟擊鋦-248或鉲-249產出（通常使用後者）。以每秒3兆個73 MeV的碳-12離子照射350μg cm−2 的鉲-249標靶於十分鐘內可產出大約1200個鍩-255原子。

一旦成功做出了鍩-255，便可使用類似用於分離钔的方式將其分離出來。鍩-255的反沖的动量會使它們遠離標靶，並將它們帶到標靶後面的金屬箔（通常為鈹、鋁、鉑或金），這時通常會同時使用氣體（通常是氦氣）來固定鍩-255，並將它們以氣流從反應室的小開口中帶離。使用長毛細管，並在氦氣中加入氯化鉀，鍩原子可以被輸送幾十公尺遠。收集在金屬箔上的鍩可以用稀酸除去而不至於使金屬箔完全溶解，然後可以利用其趨向二價態的性質（與其他三價為主的重錒系元素不同）來分離锘。此过程可为色谱法，使用作為固定有機相，0.05M鹽酸作為流動相分离锘。使用3M鹽酸洗脱陽離子交換樹脂柱，亦可用此过程分离锘。鍩將通過色譜柱並分離，而其他三價錒系元素將留在色譜柱上。然而，如果使用金箔，因為須先使用陰離子交換色谱法分離出金，所以過程將會變得複雜。

注释
參考文獻
参考书目
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