The darmstadtium adalah unsur kimia berat bertempat ultra dalam siri transactinide, yang bermula hanya selepas lawrencium logam. Ia terletak secara khusus dalam kumpulan 10 dan tempoh 7 dari jadual berkala, yang merupakan penyusun logam nikel, paladium dan platinum.
Ia mempunyai simbol kimia Ds, dengan bilangan atom 110, dan atomnya yang sangat sedikit yang telah disintesis akan terurai secara praktikal. Oleh itu, ia adalah unsur sementara. Mensintesis dan mengesannya mewakili kejayaan pada tahun 1990-an, dengan sekumpulan penyelidik Jerman memuji penemuannya.
Unsur Darmstadtium ditemui di institut Jerman GSI, di kota Darmstadt. Sumber: komander-pirx di Wikipedia Jerman
Sebelum penemuannya dan apa namanya harus diperdebatkan, sistem tatanama IUPAC secara formal menamakannya 'ununilio', yang bermaksud 'satu-satu-sifar', sama dengan 110. Dan lebih jauh lagi dari tatanama ini, Menurut sistem Mendeleev, namanya adalah eka-platinum kerana dianggap kimia serupa dengan logam ini.
Darmstadtium adalah unsur yang tidak hanya bersifat sementara dan tidak stabil, tetapi juga sangat radioaktif, di mana nuklearnya merosakkan sebahagian besar isotopnya melepaskan zarah alfa; Ini adalah inti helium kosong.
Kerana jangka hayatnya yang sekejap, semua sifatnya diperkirakan dan tidak pernah dapat digunakan untuk tujuan tertentu.
Penemuan
Jasa Jerman
Masalah seputar penemuan darmstadtium adalah bahawa beberapa pasukan penyelidik telah mengabdikan diri untuk sintesisnya dalam beberapa tahun berturut-turut. Sebaik sahaja atomnya terbentuk, ia hilang menjadi zarah-zarah yang disinari.
Oleh itu, anda tidak dapat meragukan pasukan mana yang berhak mendapat sintesisnya terlebih dahulu, bahkan ketika mengesannya sudah mencabar, membusuk begitu cepat dan mengeluarkan produk radioaktif.
Pasukan berasingan dari pusat penyelidikan berikut mengusahakan sintesis darmstadtium: Institut Pusat Penyelidikan Nuklear di Dubná (ketika itu Kesatuan Soviet), Makmal Nasional Lawrence Berkeley (Amerika Syarikat) dan Pusat Penyelidikan Ion Berat (disingkat bahasa Jerman sebagai GSI).
GSI terletak di bandar Darmstadt Jerman, di mana pada bulan November 1994 mereka mensintesis isotop radioaktif 269 Ds. Pasukan lain mensintesis isotop lain: 267 Ds di ICIN, dan 273 Ds di LNLB; namun, keputusan mereka tidak meyakinkan di mata kritikal IUPAC.
Setiap pasukan telah mencadangkan nama tertentu untuk elemen baru ini: hahnio (ICIN) dan becquerel (LNLB). Tetapi berikutan laporan IUPAC pada tahun 2001, pasukan GSI Jerman berhak menamakan elemen darmstadtium.
Sintesis
Darmstadtium adalah produk peleburan atom logam. Yang mana? Pada prinsipnya, yang agak berat berfungsi sebagai sasaran atau objektif, dan yang ringan yang akan dibuat untuk bertembung dengan yang pertama pada kecepatan yang sama dengan sepersepuluh kelajuan cahaya dalam vakum; jika tidak, tolakan yang ada di antara dua intinya tidak dapat diatasi.
Setelah kedua-dua inti bertabrakan dengan cekap, reaksi peleburan nuklear akan berlaku. Proton bertambah, tetapi nasib neutron berbeza. Sebagai contoh, GSI mengembangkan tindak balas nuklear berikut, dari mana atom pertama 269 Ds dihasilkan :
Tindak balas nuklear untuk sintesis atom isotop 269Ds. Sumber: Gabriel Bolívar.
Perhatikan bahawa proton (berwarna merah) bertambah. Dengan memvariasikan jisim atom atom bertabrakan, isotop darmstadtium yang berbeza diperoleh. Sebenarnya, GSI melakukan eksperimen dengan isotop 64 Ni dan bukan 62 Ni, yang mana mereka hanya mensintesis 9 atom dari isotop 271 Ds.
GSI berjaya mencipta 3 atom 269 Ds, tetapi setelah melakukan tiga trilion pengeboman sesaat selama seminggu penuh. Data ini menawarkan perspektif yang luar biasa mengenai dimensi eksperimen tersebut.
Struktur darmstadtium
Kerana hanya satu atom darmstadtium yang dapat disintesis atau dibuat setiap minggu, tidak mungkin ada cukup banyak atom untuk membentuk kristal; Belum lagi bahawa isotop yang paling stabil adalah 281 Ds, yang t 1/2 hanya 12.7 saat.
Oleh itu, untuk menentukan struktur kristalnya, para penyelidik bergantung pada pengiraan dan anggaran yang berusaha mendekati gambaran yang paling realistik. Oleh itu, struktur darmstadtium telah diperkirakan berpusat pada badan (bcc); tidak seperti nikel, paladium dan platinum kongener yang lebih ringan, dengan struktur padu berpusat muka (fcc).
Secara teori, elektron terluar dari orbital 6d dan 7s mesti mengambil bahagian dalam ikatan logam mereka, mengikut konfigurasi elektronik yang dianggarkan juga:
5f 14 6d 8 7s 2
Walau bagaimanapun, sedikit yang mungkin dapat dipelajari secara eksperimen mengenai sifat fizikal logam ini.
Hartanah
Sifat-sifat lain dari darmstadtium juga diperkirakan, dengan alasan yang sama yang disebutkan untuk strukturnya. Walau bagaimanapun, beberapa anggaran ini menarik. Sebagai contoh, darmstadtium akan menjadi logam yang lebih mulia daripada emas, juga lebih padat (34.8 g / cm 3 ) daripada osmium (22.59 g / cm 3 ) dan merkuri (13.6 g / cm 3 ). cm 3 ).
Mengenai kemungkinan keadaan pengoksidaan mereka, telah diperkirakan bahawa mereka akan menjadi +6 (Ds 6+ ), +4 (Ds 4+ ) dan +2 (Ds 2+ ), sama dengan keadaan kongenernya yang lebih ringan. Oleh itu, jika 281 atom Ds bertindak balas sebelum mereka hancur, sebatian seperti DsF 6 atau DsCl4 akan diperoleh .
Anehnya, ada kemungkinan mensintesis sebatian ini, kerana 12.7 saat, t 1/2 dari 281 Ds, lebih daripada cukup masa untuk melakukan tindak balas. Walau bagaimanapun, kekurangannya adalah bahawa hanya satu atom Ds seminggu tidak mencukupi untuk mengumpulkan semua data yang diperlukan untuk analisis statistik.
Permohonan
Sekali lagi, sebagai logam langka, yang kini disintesis dalam jumlah atom dan bukan besar-besaran, tidak ada gunanya digunakan untuknya; malah tidak pada masa akan datang.
Kecuali kaedah diciptakan untuk menstabilkan isotop radioaktif mereka, atom darmstadtium hanya akan berfungsi untuk menimbulkan rasa ingin tahu saintifik, terutama yang berkaitan dengan fizik dan kimia nuklear.
Tetapi jika anda mengetahui cara membuatnya dalam jumlah besar, lebih banyak cahaya akan menerangkan tentang kimia unsur ultra berat dan sementara ini.
Rujukan
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Steve Gagnon. (sf). The Elemen Darmstadtium. Sumber Makmal Jefferson. Dipulihkan dari: education.jlab.org
- Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2020). Darmstadtium. Pangkalan Data PubChem. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Brian Clegg. (15 Disember 2019). Darmstadtium. Kimia dalam unsur-unsurnya. Dipulihkan dari: chemistryworld.com