Darmstadtium je težka kemijski element ultra nahaja v seriji transactinide, ki se začnejo takoj po kovinsko Lawrencium. Nahaja se posebej v skupini 10 in obdobju 7 periodične tabele, ki je sorodna kovinam niklja, paladija in platine.
Ima kemični simbol Ds z atomskim številom 110 in njegovih zelo malo atomov, ki so bili sintetizirani, razpade praktično v trenutku. Gre torej za efemerni element. Sintetiziranje in odkrivanje je predstavljalo podvig v 90. letih prejšnjega stoletja, pri čemer je skupina njegovih nemških raziskovalcev zaslužna za njegovo odkritje.
Element Darmstadtium so odkrili na nemškem inštitutu GSI v mestu Darmstadt. Vir: poveljnik-pirx na nemški Wikipediji
Preden se je razkril o njegovem odkritju in njegovem imenu, ga je sistem nomenklature IUPAC uradno poimenoval kot "ununilio", kar pomeni "ena-ena-nič", enaka 110. In še naprej od te nomenklature, Po Mendelejevem sistemu je bilo njegovo ime eka-platina, ker je mišljeno, da je kemično analogno tej kovini.
Darmstadcij je element, ki ni samo efermeralen in nestabilen, ampak tudi zelo radioaktiven, v katerih jedrski razpadi večina njegovih izotopov sprošča alfa delce; To so gola helijska jedra.
Zaradi njegove minljive življenjske dobe so vse njegove lastnosti ocenjene in jih nikoli ni mogoče uporabiti za noben poseben namen.
Odkritje
Nemška zasluga
Težava okoli odkritja darmstadcija je bila, da se je več skupin raziskovalcev v naslednjih letih posvetilo njegovi sintezi. Takoj, ko je nastal njen atom, je izginil v obsevane delce.
Torej niste mogli doleteti, katera od ekip si zasluži zaslug, da jo je najprej sintetizirala, ko je bilo celo odkrivanje že izziv, tako hitro propada in sprošča radioaktivne izdelke.
Na sintezi darmstadcija so delale ločene skupine iz naslednjih raziskovalnih središč: Centralni inštitut za jedrske raziskave v Dubni (takratna Sovjetska zveza), Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley (ZDA) in Center za težka iona (skrajšano v nemščini kot GSI).
GSI se nahaja v nemškem mestu Darmstadt, kjer so novembra 1994 sintetizirali radioaktivni izotop 269 ds. Druge skupine so sintetizirale druge izotope: 267 D pri ICIN in 273 D pri LNLB; vendar njihovi rezultati v kritičnih očeh IUPAC-a niso bili prepričljivi.
Vsaka skupina je predlagala posebno ime za ta nov element: hahnio (ICIN) in bequerel (LNLB). Toda po poročilu IUPAC iz leta 2001 je imela nemška ekipa GSI pravico imenovati element darmstadtium.
Sinteza
Darmstadcij je produkt zlitja kovinskih atomov. Kateri? Načeloma je razmeroma težka, ki služi kot cilj ali cilj, in druga lahka, ki bo narejena za trčenje prve s hitrostjo, ki je enaka desetini hitrosti svetlobe v vakuumu; v nasprotnem primeru odbojnosti, ki je obstajala med njenima dvema jedroma, ni bilo mogoče premagati.
Ko se obe jedri trčita učinkovito, bo prišlo do reakcije jedrske fuzije. Protoni seštevajo, a usoda nevtronov je drugačna. GSI je na primer razvil naslednjo jedrsko reakcijo, iz katere je proizveden prvi atom 269 Ds:
Jedrska reakcija za sintezo izotopnega atoma 269Ds. Vir: Gabriel Bolívar.
Upoštevajte, da se protoni (v rdeči barvi) seštevajo. S spreminjanjem atomske mase trkajočih atomov dobimo različne izotope darmstadcija. GSI je v resnici izvedel poskuse z izotopom 64 Ni namesto 62 Ni, od tega so sintetizirali le 9 atomov izotopa 271 Ds.
GSI je uspel ustvariti 3 atome s 269 D-ji, toda po tem, ko je cel teden izvršil tri bilijone bombardiranja na sekundo. Ti podatki ponujajo veliko perspektivo razsežnosti takšnih poskusov.
Struktura darmstadcija
Ker je mogoče na teden sintetizirati ali ustvariti samo en atom darmstadcija, je malo verjetno, da jih bo dovolj za vzpostavitev kristala; Da ne omenjam, da je najbolj stabilen izotop 281 Ds, čigar t 1/2 je le 12,7 sekunde.
Zato se raziskovalci za določitev njegove kristalne strukture opirajo na izračune in ocene, ki se želijo približati najbolj realistični sliki. Tako je bilo ocenjeno, da je struktura darmstadcija telesno usmerjena kubična; za razliko od lažjih kongenerjev niklja, paladija in platine z kubičnimi (fcc) strukturami, usmerjenimi v obraz.
Teoretično morajo v svoji kovinski vezi sodelovati tudi najbolj oddaljeni elektroni v organih 6d in 7s glede na njihovo ocenjeno elektronsko konfiguracijo:
5f 14 6d 8 7s 2
Vendar pa se o fizikalnih lastnostih te kovine verjetno malo nauči.
Lastnosti
Ocenjujejo se tudi druge lastnosti darmstadcija iz istih razlogov, ki so omenjeni za njegovo strukturo. Vendar so nekatere od teh ocen zanimive. Darmstadcij bi bil na primer še bolj plemenita kovina od zlata, pa tudi veliko gostejši (34,8 g / cm 3 ) kot osmij (22,59 g / cm 3 ) in živo srebro (13,6 g / cm 3 ). cm 3 ).
Glede njihovih možnih oksidacijskih stanj je bilo ocenjeno, da bi bili +6 (Ds 6+ ), +4 (Ds 4+ ) in +2 (Ds 2+ ), enaki tistim iz njihovih lažjih kongenerjev. Torej, če je 281 DS so atomi reagiramo preden so se razkrojile, spojine kot so DSF 6 ali DSCL 4 bi se dobilo .
Presenetljivo obstaja verjetnost sinteze teh spojin, saj je 12,7 sekunde, t 1/2 od 281 Ds, več kot dovolj časa za izvedbo reakcij. Vendar pa je pomanjkljivost še vedno ta, da samo en atom Ds na teden ne zadostuje za zbiranje vseh podatkov, potrebnih za statistične analize.
Prijave
Spet tako redka kovina, ki se trenutno sintetizira v atomskih in ne ogromnih količinah, zanjo ni rezervirana nobena uporaba; niti v daljni prihodnosti.
Če ne bodo izumili metode za stabilizacijo njihovih radioaktivnih izotopov, bodo atomi darmstadcija le spodbudili znanstveno radovednost, zlasti kar zadeva jedrsko fiziko in kemijo.
Če pa ugotovite način, kako jih ustvariti v velikih količinah, se bo na kemiji tega ultra težkega in efemernega elementa odstranilo več svetlobe.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
- Wikipedija. (2020). Darmstadcij. Pridobljeno: en.wikipedia.org
- Steve Gagnon. (sf). Element Darmstadtium. Viri laboratorija Jefferson. Pridobljeno od: education.jlab.org
- Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2020). Darmstadcij. Baza podatkov PubChem. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Brian Clegg. (15. december 2019). Darmstadcij. Kemija v njenih elementih. Pridobljeno: chemistryworld.com