Эйнштейний (Es) — это трансурановый элемент с атомным номером 99, относящийся к актиноидам. Он был синтезирован в 1952 году в лаборатории Лоуренса в Беркли, США, командой под руководством Альберта Гиорсо и Гленна Сиборга, и назван в честь Альберта Эйнштейна. Эйнштейний является радиоактивным металлом, не имеющим стабильных изотопов. Наиболее изученным изотопом является ^252Es с периодом полураспада 471,7 суток.
Эйнштейний — серебристо-белый металл, однако его чистые образцы крайне редки и нестабильны, быстро окисляются на воздухе. Металл обладает высокой плотностью (≈ 8,84 г/см³) и кристаллизуется в орторомбическую решетку при комнатной температуре. Эйнштейний демонстрирует свойства, характерные для актиноидов: металлический блеск, ковкость и сравнительно низкую твердость.
Эйнштейний относится к редкоземельным актиноидам с переменной валентностью. Основная валентность — +3, которая характерна для большинства соединений. Возможна и валентность +2, но она наблюдается в очень ограниченных условиях.
Эйнштейний легко окисляется на воздухе, образуя тонкую пленку оксида Es_2O_3. В водных растворах он проявляет химическую активность, схожую с калием актиноидов, и способен формировать комплексные соединения с лигандными анионами.
Оксиды и гидроксиды
Галогениды Эйнштейний образует трихлорид EsCl_3, трибромид EsBr_3 и три-йодид EsI_3. Эти соединения характеризуются высокой растворимостью в воде и кристаллической структурой, сходной с другими актиноидами. Они стабильны при низких температурах, но разлагаются при нагревании.
Соли
Комплексные соединения Эйнштейний образует стабильные комплексы с α-гидроксикислотами, а также с хелатирующими агентами вроде DTPA (диэтилентриаминпентауксусная кислота). Эти соединения имеют важное значение для изучения химии тяжелых актиноидов, поскольку позволяют стабилизировать их в растворах.
Все изотопы эйнштейния радиоактивны. ^252Es является альфа- и бета-излучающим изотопом с высоким выходом нейтронов, что делает его полезным источником нейтронов для исследований и синтеза трансураниевых элементов. В чистых соединениях активность вызывает самоподогрев и радиолиз воды и органических растворителей, что требует применения специальных методов работы.
Эйнштейний получают нейтронным облучением калифорния-249 (^249Cf) в ядерных реакторах. Основная реакция:
[ ^{249}Cf + n ^{250}Cf ^{252}Es + 2n]
После этого металл выделяют методом ионного обмена и хроматографии, поскольку прямое химическое осаждение невозможно из-за малых количеств вещества.
Соединения эйнштейния применяются в научных исследованиях:
Эйнштейний и его соединения являются ключевым объектом изучения для понимания химии тяжелых актиноидов, демонстрируя особенности изменения валентности, образование комплексных соединений и радиохимические эффекты, недоступные для легких элементов.