Darmstadtio Descoberta, estrutura, propriedades, usa

Ele Darmstadtio É um elemento químico ultra pesado localizado na série Transactinid, que começa logo após o metal Lawrencio. É especificamente no grupo 10 e no período 7 da tabela periódica, sendo congêneres dos metais de níquel, paládio e platina.

Possui um símbolo químico, com um número atômico de 110, e seus poucos átomos que sintetizaram são praticamente decompostos instantaneamente. É, portanto, um elemento efêmero. Sintetize e detecta representou um feito nos anos 90 do século passado, levando o crédito de sua descoberta um grupo de pesquisadores alemães.

O elemento Darmstadtio foi descoberto no Instituto Alemão GSI, na cidade de Darmstadt. Fonte: Commander-PIRX na Wikipedia alemã [CC BY-S (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Antes de sua descoberta e que foi discutido qual deveria ser o nome dele, o sistema de nomenclatura da IUPAC havia formalmente chamado 'Unaunilio', que significa 'um-um-zero', igual a 110. E mais atrás dessa nomenclatura, de acordo com o sistema Mendeleev, seu nome era Eka-platino para pensar quimicamente nesse metal.

Darmstadtio é um elemento não apenas efêmero e instável, mas também altamente radioativo, em cujo nuclear decair a maioria de seus isótopos libera partículas de alfas; Estes são, núcleos helio nus.

Devido à sua vida fugaz, todas as suas propriedades são estimadas e nunca podem ser usadas para algum propósito particular.

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Descoberta

Mérito alemão

O problema em torno da descoberta de Darmstadtio foi que várias equipes de pesquisadores se dedicaram à sua síntese em anos sucessivos. Assim que seu átomo foi formado, ele desapareceu em partículas irradiadas.

Portanto, não conseguiu tatear qual das equipes merecia o crédito de ter sintetizado primeiro, ao detectá -lo já representava um desafio, declinando tão rápido e liberando produtos radioativos.

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Na síntese de Darmstadtio, eles trabalharam por equipes separadas dos seguintes centros de investigação: Instituto Central de Pesquisa Nuclear em Dubná (até então a União Soviética), Lawrence Berkeley National Laboratory (Estados Unidos) e Centro de Pesquisa de Ions Heavy (abreviados em alemão como GSI ).

O GSI está localizado na cidade alemã de Darmstadt, onde em novembro de 1994 eles sintetizaram o isótopo radioativo ²⁶⁹Ds. As outras equipes sintetizaram outros isótopos: ²⁶⁷Ds no icin, e ²⁷³Ds no lnlb; No entanto, seus resultados não foram conclusivos aos olhos críticos do IUPAC.

Cada equipe havia proposto um nome específico para este novo elemento: Hahnio (ICIN) e Bequerelio (LNLB). Mas depois de um relatório da IUPAC em 2001, a equipe GSI alemã teve o direito de nomear o elemento como Darmstadtio.

Síntese

Darmstadtio é um produto da fusão de átomos de metal. Qual? Em princípio, um relativamente pesado que serve como branco ou alvo, e outra luz que será colidida contra a primeira em uma velocidade igual à décima da velocidade da luz no vácuo; Caso contrário, as repulsões entre seus dois núcleos não puderam ser superadas.

Uma vez que os dois núcleos colidem com eficiência, ocorrerá uma reação de fusão nuclear. Os prótons se juntam, mas o destino dos nêutrons é diferente. Por exemplo, o GSI desenvolveu a seguinte reação nuclear, da qual ocorreu o primeiro átomo ²⁶⁹DS:

Reação nuclear para a síntese de um átomo de isótopos 269Ds. Fonte: Gabriel Bolívar.

Observe que os prótons (em vermelho) são adicionados. Variando as massas atômicas dos átomos colididos, diferentes isótopos de Darmstadtio são obtidos. De fato, o GSI fez experimentos com o isótopo ⁶⁴Nem em vez de ⁶²Nem, daqueles que sintetizaram apenas 9 átomos do isótopo ²⁷¹Ds.

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O GSI conseguiu criar 3 átomos de ²⁶⁹DS, mas depois de executar três trilhões de atentados por segundo por uma semana inteira. Esses dados oferecem uma perspectiva esmagadora das dimensões de tais experimentos.

Darmstadtio Estrutura

Como apenas um átomo de Darmstadtio por semana pode ser sintetizado ou criado, é improvável que tenha o suficiente para estabelecer um cristal; Sem mencionar que o isótopo mais estável é o ²⁸¹DS, de quem t_1/2 São apenas 12,7 segundos.

Portanto, para determinar sua estrutura cristalina, os pesquisadores são baseados em cálculos e estimativas que buscam abordar o panorama mais real. Assim, estima -se que a estrutura do Darmstadtio seja centrada cúbica no corpo (BCC); Ao contrário dos de seus níquel mais leves, Paladium e Platinum Congêneadores, com estruturas cúbicas centradas em faces (FCC).

Em teoria, os elétrons mais externos dos orbitais 6d e 7s devem participar de seu link metálico, de acordo com a configuração eletrônica estimada:

[RN] 5F¹⁴6d⁸7s²

No entanto, provavelmente é conhecido experimentalmente pelas propriedades físicas deste metal.

Propriedades

As outras propriedades de Darmstadtio também são estimadas, pelos mesmos motivos mencionados por sua estrutura. No entanto, algumas dessas estimativas são interessantes. Por exemplo, Darmstadtio seria um metal ainda mais nobre que o ouro, além de muito denso (34,8 g/cm³) que o ósmio (22,59 g/cm³) e El Mercurio (13,6 g/cm³).

Em relação aos seus possíveis estados de oxidação, foi estimado que seria +6 (DS⁶⁺), +4 (DS⁴⁺) e +2 (DS²⁺), igual aos de seus colegas mais leves. Portanto, se os átomos de ²⁸¹DS antes de se desintegrarem, compostos como o DSF seriam obtidos₆ ou dscl₄.

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Surpreendentemente, há a probabilidade de sintetizar esses compostos, porque 12,7 segundos, o t_1/2 do ²⁸¹DS, é tempo mais do que suficiente para fazer reações. No entanto, o inconveniente continua sendo que, com apenas um átomo de DS por semana, é insuficiente para coletar todos os dados exigidos por uma análise estatística.

Formulários

Novamente, porque é um metal tão escasso, atualmente sintetizado em quantidades atômicas e não massivas, não há utilidade reservada para ele; Nem mesmo no futuro distante.

A menos que um método para estabilizar seus isótopos radioativos, os átomos de Darmstadtio serão usados ​​apenas para despertar curiosidade científica, especialmente no que diz respeito à física e química nuclear.

Mas se alguma maneira de criá -los em quantidades abundantes for gerenciada, mais luzes serão lançadas na química deste elemento ultra pesado e efêmero.

Referências

1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Darmstadium. Recuperado de: em.Wikipedia.org
3. Steve Gagnon. (s.F.). O elemento Darmstadium. Recurso do Laboratório Jefferson. Recuperado de: educação.Jlab.org
4. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (2020). Darmstadium. Banco de dados PubChem. Recuperado de: pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Gov
5. Brian Clegg. (15 de dezembro de 2019). Darmstadium. Química em seus elementos. Recuperado de: químicaworld.com