В Darmstadtium е тежък химичен елемент ултра намира в серия transactinide, която да започне само след като металната лоуренсий. Той е специално разположен в група 10 и период 7 от периодичната таблица, като е съединител на металите никел, паладий и платина.
Той има химическия символ Ds, с атомно число 110, а много малкото му атоми, които са синтезирани, се разлагат практически моментално. Следователно това е ефемерна стихия. Синтезирането и откриването му представлява подвиг през 90-те години, като група германски изследователи поемат заслугата за откриването му.
Елементът Darmstadtium е открит в германския институт GSI, в град Дармщат. Източник: командир-пиркс в немската Уикипедия
Преди да бъде обсъдено откриването и името му, номенклатурната система IUPAC официално я нарече „ununilio“, което означава „едно-нула“, равно на 110. И по-нататък от тази номенклатура, Според системата на Менделеев името му било ека-платина, тъй като се смята, че е химически аналогичен на този метал.
Дармстадий е елемент не само ефимерно и нестабилно, но и силно радиоактивен, в чиито ядрен разпад повечето от изотопите му отделят алфа частици; Това са голи хелиеви ядра.
Поради мимолетната му продължителност на живота, всички негови свойства са оценени и никога не могат да бъдат използвани за някаква конкретна цел.
откритие
Германска заслуга
Проблемът с откриването на дармстадий е, че няколко екипа изследователи са се посветили на синтеза му през следващите години. Веднага след като нейният атом се образува, той изчезва в облъчени частици.
По този начин човек не можеше да разбере кой от екипите заслужава заслугата първо да го е синтезирал, когато дори откриването му вече беше предизвикателно, разлагаше се толкова бързо и пускаше радиоактивни продукти.
Отделни екипи от следните изследователски центрове работиха върху синтеза на дармстадиум: Централен институт за ядрени изследвания в Дубна (тогава Съветския съюз), Национална лаборатория на Лорънс Беркли (САЩ) и Изследователски център за тежки йони (съкратено на немски като GSI).
GSI се намира в германския град Дармщат, където през ноември 1994 г. те синтезират радиоактивния изотоп 269 Ds. Останалите екипи синтезираха други изотопи: 267 Ds в ICIN и 273 Ds в LNLB; техните резултати обаче не бяха категорични в критичните очи на IUPAC.
Всеки екип беше предложил конкретно име за този нов елемент: hahnio (ICIN) и bequerel (LNLB). Но след доклад на IUPAC през 2001 г., германският GSI екип имаше право да назове елемента darmstadtium.
синтез
Дармстадиумът е продукт на синтеза на метални атоми. Който? По принцип сравнително тежък, който служи като цел или цел, и друг лек, който ще бъде направен да се сблъска с първия със скорост, равна на една десета от скоростта на светлината във вакуум; в противен случай отблъскванията, съществуващи между двете му ядра, не биха могли да бъдат преодолени.
След като двете ядра се сблъскат ефективно, ще възникне реакция на ядрен синтез. Протоните се натрупват, но съдбата на неутроните е друга. Например, GSI разработи следната ядрена реакция, от която е произведен първият атом 269 Ds:
Ядрена реакция за синтеза на изотопен атом 269Ds. Източник: Габриел Боливар.
Обърнете внимание, че протоните (в червено) се добавят. Чрез промяна на атомните маси на сблъскващите се атоми се получават различни изотопи на дармстадий. Всъщност GSI проведе експерименти с изотопа 64 Ni вместо 62 Ni, от които те синтезираха само 9 атома от изотопа 271 Ds.
GSI успя да създаде 3 атома с 269 Ds, но след като извърши три трилиона бомбардировки в секунда за цяла седмица. Тези данни предлагат огромна перспектива за измеренията на подобни експерименти.
Структура на дармстадиум
Тъй като само един атом на дармстадий може да бъде синтезиран или създаден на седмица, е малко вероятно да има достатъчно от тях, за да се установи кристал; Да не говорим, че най-стабилният изотоп е 281 Ds, чиято t 1/2 е само 12,7 секунди.
Следователно, за да определят кристалната му структура, изследователите разчитат на изчисления и оценки, които се стремят да се доближат до най-реалистичната картина. По този начин, структурата на дармстадий е оценена като кубично ориентирана към тялото (bcc); за разлика от по-леките им конгенери никел, паладий и платина, с ориентирани към лицето кубични (FCC) структури.
На теория най-външните електрони от орбиталите 6d и 7s трябва да участват в своята метална връзка, според тяхната също изчислена електронна конфигурация:
5f 14 6d 8 7s 2
Малко вероятно е обаче да се научи експериментално за физическите свойства на този метал.
Имоти
Останалите свойства на дармстадий също се оценяват по същите причини, споменати за неговата структура. Някои от тези оценки обаче са интересни. Например, дармстадиумът би бил още по-благороден метал от златото, както и много по-плътен (34,8 g / cm 3) от осмия (22,59 g / cm 3) и живак (13,6 g / cm 3). см 3).
По отношение на техните възможни окислителни състояния беше изчислено, че те биха били +6 (Ds 6+), +4 (Ds 4+) и +2 (Ds 2+), равни на тези на по-леките им конгенери. Ето защо, ако на 281 уведомленията атоми взаимодействат, преди те да се разпада, съединения като DSF 6 или DSCL 4 ще бъде получена.
Изненадващо е вероятността да се синтезират тези съединения, защото 12,7 секунди, t 1/2 от 281 Ds, е повече от достатъчно време за провеждане на реакциите. Недостатъкът обаче продължава да е, че само един Ds атом седмично е недостатъчен за събиране на всички данни, необходими за статистически анализ.
Приложения
Отново, тъй като такъв рядък метал, който в момента се синтезира в атомни, а не в огромни количества, няма полза, запазена за него; дори и в далечното бъдеще.
Освен ако не бъде измислен метод за стабилизиране на техните радиоактивни изотопи, атомите на дармстадиев ще служат само за предизвикване на научно любопитство, особено когато става въпрос за ядрена физика и химия.
Но ако измислите начин да ги създадете в големи количества, ще се хвърли повече светлина върху химията на този свръхтежки и ефемерни елемент.
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Възстановено от: en.wikipedia.org
- Стив Гагън. (SF). Елементът Дармстадиум. Ресурси на Джеферсън Лаборатория. Възстановено от: education.jlab.org
- Национален център за информация за биотехнологиите. (2020). Darmstadtium. PubChem база данни. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Брайън Клег. (15 декември 2019 г.). Darmstadtium. Химия в нейните елементи. Възстановено от: chemistryworld.com