FERMIUM: STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN DAN RISIKO - KIMIA - 2026

The fermium adalah unsur kimia radioaktif yang diambil dari cara disebabkan oleh transmutasi nuklear, di mana tindak balas jenis nuklear mampu mengubah buatan teras elemen dianggap stabil, dan dengan itu menyebabkan satu isotop radioaktif atau alam semula jadi unsur yang tidak wujud secara semula jadi.

Elemen ini ditemui pada tahun 1952, semasa ujian nuklear pertama yang berjaya "Ivi Mike", yang dilakukan oleh sekumpulan saintis dari University of California di bawah arahan Albert Ghiorso. Fermium ditemui sebagai produk letupan bom hidrogen pertama di Lautan Pasifik.

Bertahun-tahun kemudian, fermium diperoleh secara sintetik dalam reaktor nuklear, mengebom plutonium dengan neutron; dan dalam siklotron, mengebom uranium-238 dengan ion nitrogen.

Fermium saat ini dihasilkan melalui rantai tindak balas nuklear yang panjang, yang melibatkan pengeboman setiap isotop dalam rantai dengan neutron dan kemudian membiarkan isotop yang dihasilkan mengalami pembusukan beta.

Struktur kimia

Nombor atom fermium (Fm) adalah 100 dan konfigurasi elektroniknya ialah 5 f ¹² 7 s ² . Di samping itu, ia terletak dalam kumpulan aktinida yang merupakan sebahagian daripada tempoh 7 dari jadual berkala dan, kerana bilangan atomnya lebih besar daripada 92, ia disebut unsur transuran.

Dalam pengertian ini, fermium adalah unsur sintetik dan oleh itu tidak mempunyai isotop stabil. Atas sebab ini ia tidak mempunyai jisim atom standard.

Begitu juga, atom-atom yang merupakan isotop satu sama lain- mempunyai nombor atom yang sama tetapi jisim atom yang berbeza, mengingat bahawa kemudian ada 19 isotop elemen yang diketahui, mulai dari jisim atom 242 hingga 260.

Walau bagaimanapun, isotop yang dapat dihasilkan dalam jumlah besar secara atom adalah Fm-257, dengan waktu hayat 100.5 hari. Isotop ini juga merupakan nuklida dengan jisim dan bilangan atom tertinggi yang pernah diasingkan dari sebarang reaktor atau bahan yang dihasilkan oleh kemudahan termonuklear.

Walaupun fermium-257 dihasilkan dalam jumlah yang lebih besar, fermium-255 telah menjadi lebih banyak tersedia secara berkala, dan lebih sering digunakan untuk kajian kimia pada tingkat pelacak.

Hartanah

Sifat kimia fermium telah dikaji dengan jumlah minimum, sehingga semua maklumat kimia yang ada yang diperoleh adalah dari eksperimen yang dilakukan dengan jejak unsur tersebut. Sebenarnya, dalam banyak kes, kajian ini dilakukan hanya dengan beberapa atom, atau bahkan satu atom pada satu masa.

Menurut Persatuan Kimia Diraja, fermium mempunyai titik lebur 1527 ° C (2781 ° F atau 1800 K), radius atomnya adalah 2,45 Å, radius kovalennya adalah 1,67 Å, ​​dan suhu 20 ° C berada dalam keadaan pepejal (logam radioaktif).

Begitu juga, kebanyakan sifatnya seperti keadaan pengoksidaan, elektronegativiti, ketumpatan, takat didih antara lain tidak diketahui.

Sehingga kini, tidak ada yang berjaya menghasilkan sampel fermium yang cukup besar untuk dilihat, walaupun jangkaannya adalah, seperti unsur serupa lainnya, ia adalah logam kelabu perak.

Kelakuan dalam penyelesaian

Fermium berkelakuan dalam keadaan pengurangan yang tidak kuat dalam larutan berair seperti yang diharapkan untuk ion actinide trivalen.

Dalam larutan asid hidroklorik pekat, asid nitrik, dan ammonium thiocyanate, fermium membentuk kompleks anionik dengan ligan ini (molekul atau ion yang mengikat kation logam untuk membentuk kompleks), yang dapat diserap dan kemudian dielusi dari lajur pertukaran anion.

Dalam keadaan normal, fermium wujud dalam larutan sebagai Fm ³⁺ ion , yang mempunyai indeks penghidratan 16.9 dan penceraian malar asid 1.6 × 10 ^-4 (PKA = 3.8); oleh itu pengikatan dalam kompleks aktinida posterior dipercayai terutamanya bersifat ionik.

Begitu juga, ion Fm ³⁺ dijangka lebih kecil daripada ion An ³⁺ sebelumnya (plutonium, americium atau ion curium), kerana muatan nuklear fermium yang berkesan lebih tinggi; oleh itu, fermium diharapkan dapat membentuk ikatan logam-ligan yang lebih pendek dan kuat.

Sebaliknya, fermium (III) dapat dengan mudah dikurangkan menjadi fermium (II); sebagai contoh, dengan samarium (II) klorida, dengan mana fermium (II) mengendap bersama.

Potensi normal elektrod

Potensi elektrod diperkirakan kira-kira -1,15 V berbanding elektrod hidrogen standard.

Begitu juga, pasangan Fm ²⁺ / Fm ⁰ mempunyai potensi elektrod -2,37 (10) V, berdasarkan pengukuran polarografi; iaitu voltammetri.

Pereputan radioaktif

Seperti semua unsur tiruan, fermium mengalami kerosakan radioaktif yang disebabkan terutamanya oleh ketidakstabilan yang mencirikannya.

Ini disebabkan oleh kombinasi proton dan neutron yang tidak memungkinkan untuk mengekalkan keseimbangan, dan secara spontan berubah atau reput sehingga mencapai bentuk yang lebih stabil, melepaskan zarah-zarah tertentu.

Pereputan radioaktif ini berlaku melalui pembelahan spontan melalui penguraian alpha (menjadi elemen berat) di californium-253.

Kegunaan dan risiko

Pembentukan fermium tidak berlaku secara semula jadi dan tidak dijumpai di kerak bumi, jadi tidak ada alasan untuk mempertimbangkan kesannya terhadap alam sekitar.

Oleh kerana sebilangan kecil fermium dihasilkan dan jangka hayatnya yang pendek, pada masa ini tidak ada kegunaannya di luar penyelidikan saintifik asas.

Dalam pengertian ini, seperti semua unsur sintetik, isotop fermium sangat radioaktif dan dianggap sangat toksik.

Walaupun sedikit orang yang bersentuhan dengan fermium, Suruhanjaya Antarabangsa Perlindungan Radiologi telah menetapkan had pendedahan tahunan untuk dua isotop paling stabil.

Untuk fermium-253, had pengambilan ditetapkan pada 107 becquerel (1 Bq bersamaan dengan satu penguraian sesaat) dan had penyedutan pada 105 Bq; untuk fermium-257, nilainya masing-masing 105 Bq dan 4000 Bq.

Rujukan

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium dan Fermium. Berita Kimia & Kejuruteraan, 81 (36), 174-175. Dipulihkan dari pubs.acs.org
2. Britannica, E. (nd). Fermium. Dipulihkan dari britannica.com
3. Persatuan Kimia Diraja. (sf). Fermium. Diperolehi dari rsc.org
4. PemikiranCo. (sf). Fakta Fermium. Dipulihkan dari thinkco.com
5. Wikipedia. (sf). Fermium. Diperolehi dari en.wikipedia.org