Den darmstadtium är en tung grundämne ultra beläget i serie transactinide, som börjar strax efter det att metall lawrencium. Det är specifikt beläget i grupp 10 och period 7 i det periodiska systemet och är kongener av metallerna nickel, palladium och platina.
Den har den kemiska symbolen Ds, med ett atomantal 110, och dess mycket få atomer som har syntetiserats sönderdelas praktiskt taget omedelbart. Det är därför ett flyktigt inslag. Syntetisera och upptäcka det representerade en bragd på 1990-talet, där en grupp tyska forskare tog kredit för sin upptäckt.
Elementet Darmstadtium upptäcktes vid det tyska institutet GSI, i staden Darmstadt. Källa: commander-pirx på tyska Wikipedia
Innan dess upptäckt och dess namn diskuterades hade IUPAC-nomenklatursystemet formellt namngivit det som 'ununilio', vilket betyder 'en-en-noll', lika med 110. Och längre tillbaka från denna nomenklatur, Enligt Mendeleev-systemet var dess namn eka-platina eftersom det anses kemiskt analogt med denna metall.
Darmstadtium är ett element som inte bara är flyktiga och instabila, utan också mycket radioaktiva, i vars nukleära sönderfall de flesta av dess isotoper släpper alfapartiklar; Det här är bara heliumkärnor.
På grund av dess flyktiga livslängd uppskattas alla dess egenskaper och kan aldrig användas för något speciellt syfte.
Upptäckt
Tyska meriter
Problemet kring upptäckten av darmstadtium var att flera forskargrupper hade ägnat sig åt syntesen under på varandra följande år. Så fort dess atom bildades, försvann den i bestrålade partiklar.
Så du kunde inte fumla vilket av lagen som förtjänade kredit för att ha syntetiserat det först, när till och med att upptäcka det redan var utmanande, förfallit så snabbt och släppte radioaktiva produkter.
Separata team från följande forskningscentra arbetade med syntesen av darmstadtium: Central Institute for Nuclear Research i Dubná (då Sovjetunionen), Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) och Heavy Ion Research Center (förkortat på tyska som GSI).
GSI är beläget i den tyska staden Darmstadt, där de i november 1994 syntetiserade den radioaktiva isotopen 269 Ds. De andra lagen syntetiserade andra isotoper: 267 Ds vid ICIN och 273 Ds vid LNLB; deras resultat hade emellertid inte varit avgörande i IUPAC: s kritiska ögon.
Varje lag hade föreslagit ett särskilt namn för detta nya element: hahnio (ICIN) och becquerel (LNLB). Men efter en IUPAC-rapport 2001 hade det tyska GSI-teamet rätt att namnge elementet darmstadtium.
Syntes
Darmstadtium är produkten av fusionen av metallatomer. Som? I princip ett relativt tungt mål som fungerar som ett mål eller ett mål, och ett annat lätt som kommer att kollideras med den första med en hastighet som är lika med en tiondel av ljusets hastighet i vakuum; i annat fall kunde inte avvisningarna som finns mellan dess två kärnor övervinnas.
När de två kärnorna kolliderar effektivt kommer en kärnfusionsreaktion att inträffa. Protonerna lägger till, men neutronernas öde är annorlunda. Till exempel utvecklade GSI följande kärnreaktion, från vilken den första atomen 269 Ds producerades :
Kärnreaktion för syntes av en 269Ds isotopatom. Källa: Gabriel Bolívar.
Observera att protonerna (i rött) lägger till. Genom att variera atommassorna i de kolliderande atomerna erhålls olika isotoper av darmstadtium. Faktum är att GSI genomförde experiment med 64 Ni- isotop istället för 62 Ni, av vilka de syntetiserade endast 9 atomer av 271 Ds- isotopen .
GSI lyckades skapa 3 atomer om 269 Ds, men efter att ha genomfört tre biljoner bombardemang per sekund under en hel vecka. Dessa data erbjuder ett överväldigande perspektiv på dimensionerna i sådana experiment.
Struktur för darmstadtium
Eftersom bara en darmstadtiumatom kan syntetiseras eller skapas per vecka är det osannolikt att det kommer att finnas tillräckligt av dem för att skapa en kristall; För att inte tala om att den mest stabila isotopen är 281 Ds, vars t 1/2 bara är 12,7 sekunder.
För att bestämma dess kristallina struktur förlitar forskare sig på beräkningar och uppskattningar som försöker komma närmare den mest realistiska bilden. Således har strukturen i darmstadtium uppskattats vara kropps-centrerad kubik (bcc); till skillnad från deras lättare kongener nickel, palladium och platina, med ansiktscentrerade kubiska (fcc) strukturer.
I teorin måste de yttersta elektronema i 6d- och 7-orbitalerna delta i deras metalliska bindning, enligt deras också uppskattade elektroniska konfiguration:
5f 14 6d 8 7s 2
Det är dock troligt att man lär sig lite experimentellt om de fysiska egenskaperna hos denna metall.
Egenskaper
De andra egenskaperna hos darmstadtium uppskattas också av samma skäl som nämns för dess struktur. Vissa av dessa uppskattningar är dock intressanta. Till exempel skulle darmstadtium vara en ännu mer ädel metall än guld, såväl som mycket tätare (34,8 g / cm ^ ) än osmium (22,59 g / cm ^ ) och kvicksilver (13,6 g / cm ^ ). cm 3 ).
När det gäller deras möjliga oxidationstillstånd har det uppskattats att de skulle vara +6 (Ds 6+ ), +4 (Ds 4+ ) och +2 (Ds 2+ ), lika med dem för deras lättare kongener. Därför, om de 281 Ds atomer reagerades innan de sönderdelas, föreningar såsom DSF 6 eller DSCL 4 skulle erhållas .
Överraskande finns sannolikheten för att syntetisera dessa föreningar, eftersom 12,7 sekunder, t 1/2 av 281 Ds, är mer än tillräckligt med tid att utföra reaktionerna. Emellertid fortsätter nackdelen att bara en Ds-atom per vecka är otillräcklig för att samla in all information som krävs för statistisk analys.
tillämpningar
Återigen, eftersom det är en så sällsynt metall, som för närvarande är syntetiserad i atomära och inte massiva mängder, finns det ingen användning reserverad för den; inte ens i en avlägsen framtid.
Om inte en metod uppfinns för att stabilisera deras radioaktiva isotoper, kommer darmstadtiumatomer endast att väcka vetenskaplig nyfikenhet, särskilt när det gäller kärnfysik och kemi.
Men om du räknar ut ett sätt att skapa dem i stora mängder kommer mer ljus att kasta på detta ultratunga och flyktiga elementets kemi.
referenser
- Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi . (Fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Återställd från: en.wikipedia.org
- Steve Gagnon. (Sf). Elementet Darmstadtium. Jefferson Lab Resources. Återställd från: utbildning.jlab.org
- National Center for Biotechnology Information. (2020). Darmstadtium. PubChem-databas. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Brian Clegg. (15 december 2019). Darmstadtium. Kemi i dess element. Återställd från: chemistryworld.com