Darmstadtium on raskas alkuaine ultra sijaitsee sarjassa transactinide, joka alkaa heti metalli lawrencium. Se sijaitsee jaksollisen taulukon ryhmässä 10 ja jaksossa 7, ja se on metallien, nikkelin, palladiumin ja platinan sukua.
Sillä on kemiallinen symboli Ds, atominumero on 110, ja hyvin harvat syntetisoidut atomit hajoavat käytännössä heti. Siksi se on lyhytaikainen elementti. Sen syntetisointi ja havaitseminen edustivat 1990-luvun saavutusta. Ryhmä saksalaisia tutkijoita otti tunnustusta havainnoistaan.
Elementti Darmstadtium löydettiin saksalaisessa GSI-instituutissa Darmstadtin kaupungissa. Lähde: komentaja-pirx saksalaisessa Wikipediassa
Ennen löytöjään ja nimestään keskustelua IUPAC-nimikkeistöjärjestelmä oli nimennyt sen virallisesti nimellä "ununilio", joka tarkoittaa "yksi-yksi-nolla", joka on yhtä suuri kuin 110. Ja kauempana tästä nimikkeistöstä, Mendeleev-järjestelmän mukaan sen nimi oli eka-platina, koska sen ajatellaan olevan kemiallisesti analoginen tämän metallin kanssa.
Darmstadtium ei ole vain lyhytaikainen ja epävakaa, mutta myös erittäin radioaktiivinen elementti, jonka ydinhajoaminen suurin osa sen isotoopeista vapauttaa alfahiukkasia; Nämä ovat paljaita heliumydimiä.
Laivan käyttöiän takia kaikki ominaisuudet ovat arvioituja eikä niitä voida koskaan käyttää mihinkään tiettyyn tarkoitukseen.
Löytö
Saksan ansioita
Darmstadtiumin löytämiseen liittyvä ongelma oli se, että useat tutkijaryhmät olivat omistautuneet sen synteesille peräkkäisinä vuosina. Heti kun sen atomi oli muodostunut, se katosi säteilytetyiksi hiukkasiksi.
Joten et voinut miettiä, mikä joukkueista ansaitsi tunnustuksen syntetisoimalla se ensin, kun edes havaitsit sen jo haastavana, rappeutuneena niin nopeasti ja vapauttaen radioaktiivisia tuotteita.
Erilliset ryhmät seuraavista tutkimuskeskuksista työskentelivät darmstadtiumin synteesin parissa: Dubnássa (tuolloin Neuvostoliitto) sijaitseva ydintutkimuksen keskusinstituutti, Lawrence Berkeleyn kansallinen laboratorio (Yhdysvallat) ja Heavy Ion Research Center (saksaksi lyhennettynä nimellä GSI).
GSI sijaitsee Saksan kaupungissa Darmstadtissa, missä he syntetisoivat marraskuussa 1994 radioaktiivisen isotoopin 269 Ds. Muut ryhmät syntetisoivat muita isotooppeja: 267 Ds ICIN: ssä ja 273 Ds LNLB: ssä; niiden tulokset eivät kuitenkaan olleet vakuuttavia IUPAC: n kriittisissä silmissä.
Jokainen joukkue oli ehdottanut erityistä nimeä tälle uudelle elementille: hahnio (ICIN) ja becquerel (LNLB). Mutta vuoden 2001 IUPAC-raportin jälkeen Saksan GSI-tiimillä oli oikeus nimetä elementti darmstadtium.
Synteesi
Darmstadtium on metalliatomien sulautumisen tuote. Mikä? Periaatteessa suhteellisen raskas, joka toimii kohteena tai kohteena, ja toinen kevyt, joka tehdään törmäämään ensimmäiseen nopeudella, joka on yhtä suuri kuin kymmenes valon nopeus tyhjiössä; muuten sen kahden ytimen välillä esiintyviä heikkouksia ei voitu voittaa.
Kun kaksi ydintä törmäävät tehokkaasti, tapahtuu ydinfuusioreaktio. Protonit lisääntyvät, mutta neutronien kohtalo on erilainen. GSI kehitti esimerkiksi seuraavan ydinreaktion, josta tuotettiin ensimmäinen atomi 269 Ds:
Ydinreaktio 269Ds-isotooppiatomin synteesiä varten. Lähde: Gabriel Bolívar.
Huomaa, että protonit (punaisella) lisääntyvät. Vaihtelemalla törmäävien atomien atomimassoja saadaan darmstadtiumin erilaisia isotooppeja. Itse asiassa GSI suoritti kokeita 64 Ni- isotoopilla 62 Ni: n sijasta, joista ne syntetisoivat vain 9 atomia 271 Ds- isotoopista.
GSI onnistui luomaan kolme 269 Ds: n atomia, mutta suoritettuaan kolme biljoonaa pommitusta sekunnissa koko viikon ajan. Nämä tiedot tarjoavat ylivoimaisen perspektiivin tällaisten kokeiden ulottuvuuksista.
Darmstadtiumin rakenne
Koska vain yksi darmstadtiumatomi voidaan syntetisoida tai luoda viikossa, on epätodennäköistä, että niitä olisi riittävästi kiteen muodostamiseksi; Puhumattakaan siitä, että vakain isotooppi on 281 Ds, jonka t 1/2 on vain 12,7 sekuntia.
Siksi tutkiakseen sen kiteisen rakenteensa tutkijat luottavat laskelmiin ja arvioihin, joilla pyritään pääsemään lähemmäksi realistista kuvaa. Siten darmstadtiumin rakenteen on arvioitu olevan ruumiinkeskinen kuutio (bcc); toisin kuin niiden vaaleammat yhdisteet, nikkeli, palladium ja platina, kasvojen keskittymisellä (kuutiomainen) (fcc) rakenne.
Teoriassa 6d: n ja 7s: n kiertoratojen uloimpien elektronien on osallistuttava metallisiin sidoksiinsa myös niiden arvioidun elektronisen konfiguraation mukaan:
5f 14 6d 8 7s 2
Tämän metallin fysikaalisista ominaisuuksista on kuitenkin todennäköisesti oppinut vähän.
ominaisuudet
Darmstadtiumin muut ominaisuudet arvioidaan myös samoista syistä, jotka mainittiin sen rakenteelle. Jotkut näistä arvioista ovat kuitenkin mielenkiintoisia. Esimerkiksi, Darmstadtium olisi vieläkin jalometallia kuin kulta, sekä paljon tiheämpää (34,8 g / cm 3) kuin osmium (22,59 g / cm 3) ja elohopea (13,6 g / cm 3). cm 3).
Mitä tulee niiden mahdollisiin hapetustiloihin, on arvioitu, että ne olisivat +6 (Ds 6+), +4 (Ds 4+) ja +2 (Ds 2+), mikä vastaa heidän kevyempiä synnyttäjiään. Näin ollen, jos 281 DS -atomien reagoida ennen kuin ne hajoavat yhdisteet, kuten DSF 6 tai DSCL 4 olisi saatu.
Yllättäen, todennäköisyys näiden yhdisteiden syntetisoimiseksi on olemassa, koska 12,7 sekuntia, t 1/2 ja 281 Ds, on enemmän kuin tarpeeksi aikaa suorittaa reaktioita. Haittapuolena on kuitenkin edelleen se, että vain yksi Ds-atomi viikossa ei riitä kaikkien tilastollisiin analyyseihin tarvittavien tietojen keräämiseen.
Sovellukset
Jälleen kerran, koska se on niin harvinainen metalli, jota syntetisoidaan tällä hetkellä atomisissa eikä massiivisissa määrissä, sille ei ole varattu mitään käyttöä; edes kaukaisessa tulevaisuudessa.
Ellei keksitä menetelmää niiden radioaktiivisten isotooppien stabiloimiseksi, darmstadtiumiatomit vain herättävät tieteellistä uteliaisuutta, etenkin ydinfysiikan ja kemian suhteen.
Mutta jos keksit tavan luoda niitä suurina määrinä, tämän ultrakevyen ja lyhytaikaisen elementin kemiaan tulee enemmän valoa.
Viitteet
- Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Steve Gagnon. (SF). Element Darmstadtium. Jefferson Lab -resurssit. Palautettu osoitteesta: education.jlab.org
- Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2020). Darmstadtium. PubChem-tietokanta. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Brian Clegg. (15. joulukuuta 2019). Darmstadtium. Kemia sen elementeissä. Palautettu osoitteesta: chemistryworld.com