Den Darmstadtium er en tung kjemisk element ultra ligger i serie transactinide, som starter like etter metallet lawrencium. Den er spesifikt lokalisert i gruppe 10 og periode 7 i det periodiske systemet, og er kongenerer av metaller nikkel, palladium og platina.
Det har det kjemiske symbolet Ds, med et atomnummer på 110, og det er veldig få atomer som er blitt syntetisert, dekomponeres praktisk talt umiddelbart. Det er derfor et flyktig element. Å syntetisere og oppdage den representerte en bragd på 1990-tallet, hvor en gruppe tyske forskere tok æren for oppdagelsen.
Elementet Darmstadtium ble oppdaget på det tyske instituttet GSI, i byen Darmstadt. Kilde: commander-pirx på tyske Wikipedia
Før oppdagelsen og navnet ble diskutert, hadde IUPAC nomenklatursystem formelt navngitt det som 'ununilio', som betyr 'en-en-null', lik 110. Og lenger tilbake fra denne nomenklaturen, I følge Mendeleev-systemet var navnet eka-platina fordi det antas kjemisk analogt med dette metallet.
Darmstadtium er et element ikke bare flyktig og ustabilt, men også sterkt radioaktivt, i hvis kjernefysiske forfall de fleste av dens isotoper frigjør alfa-partikler; Dette er bare heliumkjerner.
På grunn av den flyktige levetiden, blir alle dens egenskaper estimert og kan aldri brukes til noe spesielt formål.
Oppdagelse
Tysk fortjeneste
Problemet rundt oppdagelsen av darmstadtium var at flere forskerteam hadde dedikert seg til syntesen i påfølgende år. Så snart atomet ble dannet, forsvant det til bestrålte partikler.
Dermed kunne man ikke fomle hvilket av teamene som fortjente æren av å ha syntetisert det først, når til og med detektering av det allerede var utfordrende, forfallende så raskt og ga ut radioaktive produkter.
Separate team fra følgende forskningssentre arbeidet med syntesen av darmstadtium: Central Institute for Nuclear Research in Dubná (dengang Sovjetunionen), Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) og Heavy Ion Research Center (forkortet på tysk som GSI).
GSI er lokalisert i den tyske byen Darmstadt, hvor de i november 1994 syntetiserte den radioaktive isotopen 269 Ds. De andre lagene syntetiserte andre isotoper: 267 Ds ved ICIN, og 273 Ds ved LNLB; Imidlertid hadde resultatene ikke vært avgjørende i IUPACs kritiske øyne.
Hvert team hadde foreslått et spesielt navn for dette nye elementet: hahnio (ICIN) og becquerel (LNLB). Men etter en IUPAC-rapport i 2001, hadde det tyske GSI-teamet retten til å navngi elementet darmstadtium.
syntese
Darmstadtium er produktet av fusjon av metallatomer. Hvilken? I prinsippet et relativt tungt mål som fungerer som et mål eller et mål, og et annet lett mål som vil bli gjort for å kollidere med den første med en hastighet som tilsvarer en tiendedel av lysets hastighet i vakuum; Ellers kunne ikke frastøtningene som eksisterer mellom de to kjernene overvinnes.
Når de to kjernene kolliderer effektivt, vil en atomfusjonsreaksjon oppstå. Protonene legger opp, men nøytronenes skjebne er annerledes. For eksempel utviklet GSI følgende kjernefysiske reaksjon, hvorfra det første atomet 269 Ds ble produsert :
Atomreaksjon for syntese av et 269Ds isotopatom. Kilde: Gabriel Bolívar.
Merk at protonene (i rødt) legger opp. Ved å variere atommassene til de kolliderende atomene, oppnås forskjellige isotoper av darmstadtium. Faktisk gjennomførte GSI eksperimenter med 64 Ni isotop i stedet for 62 Ni, hvorav de bare syntetiserte 9 atomer av 271 Ds isotop .
GSI klarte å lage 3 atomer på 269 Ds, men etter å ha henrettet tre billioner bombardementer per sekund i en hel uke. Disse dataene gir et overveldende perspektiv på dimensjonene til slike eksperimenter.
Struktur av darmstadtium
Fordi bare ett darmstadtiumatom kan syntetiseres eller opprettes per uke, er det lite sannsynlig at det vil være nok av dem til å etablere en krystall; For ikke å nevne at den mest stabile isotopen er 281 Ds, hvis t 1/2 bare er 12,7 sekunder.
For å bestemme dens krystallinske struktur, er forskere avhengige av beregninger og estimater som søker å komme nærmere det mest realistiske bildet. Dermstadt har strukturen til darmstadtium blitt estimert til å være kroppssentrert kubikk (bcc); i motsetning til deres lettere kongener nikkel, palladium og platina, med ansiktssentrerte kubikkstrukturer.
I teorien må de ytterste elektronene fra 6d og 7s orbitalene delta i deres metalliske binding, i henhold til deres estimerte elektroniske konfigurasjon:
5f 14 6d 8 7s 2
Imidlertid er det lite sannsynlig å lære noe eksperimentelt om de fysiske egenskapene til dette metallet.
Egenskaper
De andre egenskapene til darmstadtium er også estimert, av samme grunner nevnt for strukturen. Noen av disse estimatene er imidlertid interessante. For eksempel vil Darmstadtium være en enda mer edelt metall enn gull, samt mye tettere (34,8 g / cm 3 ) enn osmium (22,59 g / cm 3 ) og kvikksølv (13,6 g / cm 3 ). cm 3 ).
Når det gjelder deres mulige oksidasjonstilstander, har det blitt estimert at de ville være +6 (Ds 6+ ), +4 (Ds 4+ ) og +2 (Ds 2+ ), lik de for deres lettere kongener. Derfor, hvis 281 Ds Atomer ble omsatt før de smuldret opp, forbindelser slik som DSF 6 eller dscl 4 ville bli oppnådd .
Overraskende eksisterer sannsynligheten for å syntetisere disse forbindelsene, fordi 12,7 sekunder, t 1/2 av 281 Ds, er mer enn nok tid til å utføre reaksjonene. Imidlertid fortsetter ulempen at bare ett Ds-atom per uke er utilstrekkelig for å samle alle dataene som kreves for statistisk analyse.
applikasjoner
Å være et så sjeldent metall, som for øyeblikket er syntetisert i atomære og ikke massive mengder, er det ingen bruk forbeholdt. ikke engang i den fjerne fremtid.
Med mindre en metode er oppfunnet for å stabilisere deres radioaktive isotoper, vil darmstadtium-atomer bare tjene til å vekke vitenskapelig nysgjerrighet, spesielt når det gjelder kjernefysikk og kjemi.
Men hvis du finner ut en måte å skape dem i store mengder på, vil det bli mer lys på kjemien til dette ultratunge og flyktige elementet.
referanser
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Steve Gagnon. (SF). Elementet Darmstadtium. Jefferson Lab Resources. Gjenopprettet fra: education.jlab.org
- Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2020). Darmstadtium. PubChem-databasen. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Brian Clegg. (15. desember 2019). Darmstadtium. Kjemi i dets elementer. Gjenopprettet fra: chemistryworld.com