Darmstadtium funn, struktur, egenskaper, bruksområder

5224
Philip Kelley
Darmstadtium funn, struktur, egenskaper, bruksområder

De darmstadtium Det er et ekstremt tungt kjemisk element som ligger i transaktinidserien, som begynner like etter Lawrence-metallet. Det er lokalisert spesielt i gruppe 10 og periode 7 i det periodiske systemet, og er kongenerer av metallene nikkel, palladium og platina..

Dens kjemiske symbol er Ds, med et atomnummer på 110, og dets svært få atomer som har blitt syntetisert, spaltes nesten umiddelbart. Det er derfor et flyktig element. Syntetisering og oppdagelse av det representerte en bragd på 1990-tallet, med en gruppe tyske forskere som tok æren for oppdagelsen..

Elementet Darmstadtium ble oppdaget ved det tyske instituttet GSI, i byen Darmstadt. Kilde: commander-pirx på tysk Wikipedia [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Før oppdagelsen og hva navnet skulle diskuteres, hadde IUPAC-nomenklatur-systemet formelt kalt det 'ununilio', som betyr 'en-en-null', lik 110. Og lenger tilbake fra denne nomenklaturen, ifølge Mendeleev-systemet, navnet hennes var eka-platina fordi det antas kjemisk analogt med dette metallet.

Darmstadtium er et grunnlag ikke bare flyktig og ustabilt, men også sterkt radioaktivt, der dets kjernefysiske nedbrytning frigjør de fleste av dets isotoper alfapartikler; disse er bare heliumkjerner.

På grunn av sin flyktige levetid er alle dens egenskaper estimert, og den kan aldri brukes til noe spesielt formål..

Artikkelindeks

  • 1 Oppdagelse
    • 1.1 Tysk fortjeneste
    • 1.2 Syntese
  • 2 Struktur av darmstadtium
  • 3 eiendommer
  • 4 bruksområder
  • 5 Referanser

Oppdagelse

Tysk fortjeneste

Problemet rundt oppdagelsen av darmstadtium var at flere forskerteam hadde viet seg til syntese i påfølgende år. Så snart atomet ble dannet, forsvant det i bestrålte partikler.

Derfor var det ikke mulig å fomle hvilke av lagene som fortjente æren av å ha syntetisert det først, når det til og med å oppdage det allerede var en utfordring, å forfalle så raskt og frigjøre radioaktive produkter..

I syntesen av darmstadtium jobbet team fra følgende forskningssentre hver for seg: Central Institute for Nuclear Research i Dubná (den gang Sovjetunionen), Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) og Heavy Ion Research Center (forkortet på tysk som GSI).

GSI ligger i den tyske byen Darmstadt, hvor de i november 1994 syntetiserte den radioaktive isotopen 269Ds. De andre lagene syntetiserte andre isotoper: 267Ds i ICIN, og 273Ds i LNLB; deres resultater hadde imidlertid ikke vært avgjørende i IUPACs kritiske øyne.

Hvert lag 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 rett til å kalle elementet darmstadtium..

Syntese

Darmstadtium er et produkt av sammensmelting av metallatomer. Hvilken? I prinsippet en relativt tung som fungerer som et mål eller mål, og en annen lett som vil bli gjort til å kollidere med den første med en hastighet lik en tidel av lysets hastighet i et vakuum; Ellers kunne ikke frastøtingene mellom de to kjernene overvinnes.

Når de to kjernene kolliderer effektivt, vil det oppstå en kjernefusjonsreaksjon. Protonene legger seg, men nøytronene skjebner en annen. For eksempel utviklet GSI følgende kjernefysiske reaksjon, hvorav det første atomet ble produsert 269Ds:

Atomreaksjon for syntese av et 269Ds isotopatom. Kilde: Gabriel Bolívar.

Merk at protonene (i rødt) legger seg opp. Ved å variere atommassene til kolliderende atomer, oppnås forskjellige isotoper av darmstadtium. Faktisk gjennomførte GSI eksperimenter med isotopen 64Ikke i stedet for 62Ni, hvorav bare 9 atomer av isotopen ble syntetisert 271Ds.

GSI klarte å lage 3 atomer av 269Ds, men etter å ha utført 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 281Gud, hvis t1/2 det tar bare 12,7 sekunder.

Derfor, for å bestemme dens krystallinske struktur, er forskere basert på beregninger og estimater som søker å komme nærmere det mest realistiske bildet. Dermed har strukturen til darmstadtium blitt estimert til å være kroppssentrert kubikk (bcc); i motsetning til deres lettere kongenerer nikkel, palladium og platina, med ansiktssentrerte kubiske (fcc) strukturer.

I teorien må de ytterste elektronene til 6d- og 7s-orbitalene delta i deres metallbinding, i henhold til deres også estimerte elektroniske konfigurasjon:

[Rn] 5f146d87sto

Imidlertid er det lite sannsynlig å være kjent eksperimentelt om de fysiske egenskapene til dette metallet..

Eiendommer

De andre egenskapene til darmstadtium er også estimert, av de samme grunnene som er nevnt for dets struktur. Noen av disse estimatene er imidlertid interessante. For eksempel vil darmstadtium være et enda mer edelt metall enn gull, så vel som mye tettere (34,8 g / cm3) enn osmium (22,59 g / cm3) og kvikksølv (13,6 g / cm3).

Når det gjelder mulige oksidasjonstilstander, er det blitt estimert at de ville være +6 (Ds6+), +4 (Ds4+) og +2 (Dsto+), lik de av deres lettere kongener. Derfor, hvis atomer av 281Ds før de oppløses, vil man oppnå forbindelser som DsF6 eller DsCl4.

Overraskende nok er det en sannsynlighet for å syntetisere disse forbindelsene, fordi 12,7 sekunder, den t1/2 av 281Herregud, dette er mer enn nok tid til å utføre reaksjonene. Ulempen fortsetter imidlertid å være at bare ett Ds-atom per uke er utilstrekkelig til å samle alle dataene som kreves for statistisk analyse..

applikasjoner

Igjen, å være et så sjeldent metall, for tiden syntetisert i atom- og ikke-massive mengder, er det ingen bruk forbeholdt det; ikke engang i en fjern fremtid.

Med mindre en metode er oppfunnet for å stabilisere deres radioaktive isotoper, vil darmstadtiumatomer bare tjene til å vekke vitenskapelig nysgjerrighet, spesielt når det gjelder kjernefysikk og kjemi..

Men hvis du finner ut på en måte å lage dem i store mengder, vil mer lys bli kastet på kjemien til dette ekstremtunge og kortvarige elementet..

Referanser

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  3. Steve Gagnon. (s.f.). Element Darmstadtium. Jefferson Lab Resources. Gjenopprettet fra: education.jlab.org
  4. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (2020). Darmstadtium. PubChem-database. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Brian Clegg. (15. desember 2019). Darmstadtium. Kjemi i elementene. Gjenopprettet fra: chemistryworld.com

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.