Darmštatijs ir smags ķīmisks elements ultra atrodas sērijas transactinide, kas sākas tieši pēc metāla lourensijs. Tas ir īpaši atrodas periodiskās tabulas 10. grupā un 7. periodā, būdami metālu niķeļa, pallādija un platīna radītāji.
Tam ir ķīmiskais simbols Ds ar atomu numuru 110, un tā ļoti maz sintezēto atomu praktiski uzreiz sadalās. Tāpēc tas ir īslaicīgs elements. Tā sintezēšana un noteikšana bija 90. gadu varoņdarbs, kad vācu pētnieku grupa pauda atzinību par tā atklāšanu.
Elements Darmstadtium tika atklāts Vācu institūtā GSI Darmštates pilsētā. Avots: komandieris-pirks vācu Wikipedia
Pirms atklāšanas un diskusijas par tā vārdu IUPAC nomenklatūras sistēma to oficiāli bija nosaukusi par “ununilio”, kas nozīmē “viens pret vienu”, kas ir vienāds ar 110. Un tālāk no šīs nomenklatūras, Saskaņā ar Mendeļejeva sistēmu tā nosaukums bija eka-platīns, jo tiek uzskatīts, ka tas ir ķīmiski analogs šim metālam.
Darmstadcijs ir ne tikai īslaicīgs un nestabils elements, bet arī ļoti radioaktīvs elements, kura kodolsabrukšanas laikā lielākā daļa tā izotopu izdala alfa daļiņas; Tie ir pliki hēlija kodoli.
Tā īslaicīgā dzīves ilguma dēļ ir novērtētas visas tā īpašības, un to nekad nevar izmantot kādam noteiktam mērķim.
Atklājums
Vācu nopelni
Problēma, kas saistīta ar darmstadcija atklāšanu, bija tā, ka vairākas pētnieku grupas bija veltījušas tās sintēzei secīgos gados. Tiklīdz tā atoms bija izveidojies, tas pazuda apstarotās daļiņās.
Tātad jūs nevarējāt sabīties, kura no komandām bija pelnījusi atzinību par to, ka vispirms to sintezēja, pat ja atklāja, ka tā jau ir izaicinoša, tik ātri bojājas un izdala radioaktīvos produktus.
Darmstadcija sintēzi strādāja atsevišķas komandas no šādiem pētniecības centriem: Dubná (toreizējā Padomju Savienība) Centrālais kodolpētniecības institūts, Lawrence Berkeley Nacionālā laboratorija (Amerikas Savienotās Valstis) un Heavy Ion Research Center (vācu valodā saīsināti kā GSI).
GSI atrodas Vācijas pilsētā Darmštatē, kur 1994. gada novembrī viņi sintezēja radioaktīvo izotopu 269 Ds. Pārējās komandas sintezēja citus izotopus: 267 Ds ICIN un 273 Ds LNLB; tomēr to rezultāti nebija pārliecinoši IUPAC kritiskajās acīs.
Katra komanda bija ierosinājusi īpašu nosaukumu šim jaunajam elementam: hahnio (ICIN) un becquerel (LNLB). Bet pēc IUPAC ziņojuma 2001. gadā Vācijas GSI komandai bija tiesības nosaukt elementu darmstadtium.
Sintēze
Darmstadcijs ir metāla atomu saplūšanas produkts. Kura? Principā salīdzinoši smags, kas kalpo kā mērķis vai objekts, un vēl viens viegls, kas tiks likts sadurties ar pirmo ar ātrumu, kas vienāds ar vienas desmitdaļas gaismas ātrumu vakuumā; pretējā gadījumā nevarētu pārvarēt atgrūšanos, kas pastāv starp tā diviem kodoliem.
Kad abi kodoli efektīvi saduras, notiks kodolsintēzes reakcija. Protoni saskaita, bet neitronu liktenis ir atšķirīgs. Piemēram, GSI izstrādāja šādu kodolreakciju, no kuras tika iegūts pirmais atoms 269 Ds:
Kodolreakcija 269Ds izotopu atoma sintēzei. Avots: Gabriel Bolívar.
Ņemiet vērā, ka protoni (sarkanā krāsā) saskaita. Mainot sadursto atomu atomu masas, iegūst dažādus darmstadcija izotopus. Faktiski GSI veica eksperimentus ar 64 Ni izotopu, nevis 62 Ni, no kuriem tie sintezēja tikai 9 atomus no 271 Ds izotopa .
GSI izdevās radīt 3 atomus ar 269 Ds, bet pēc trīs triljonu sprādzienu sekundē pilnas nedēļas veikšanas. Šie dati piedāvā pārliecinošu šādu eksperimentu dimensiju perspektīvu.
Darmstadtium struktūra
Tā kā nedēļā var sintezēt vai radīt tikai vienu darmstadcija atomu, maz ticams, ka to būs pietiekami daudz, lai izveidotu kristālu; Nemaz nerunājot par to, ka stabilākais izotops ir 281 Ds, kura t 1/2 ir tikai 12,7 sekundes.
Tāpēc, lai noteiktu tā kristālisko struktūru, pētnieki paļaujas uz aprēķiniem un aplēsēm, kuru mērķis ir tuvināties reālākajam attēlam. Tādējādi darmstadcija struktūra ir aplēsta kā uz ķermeni vērsta kubika (bcc); atšķirībā no vieglākajiem radniecīgajiem radītājiem niķelis, pallādijs un platīns ar kubveida (fcc) struktūru, kas vērsta uz seju.
Teorētiski 6d un 7s orbitāļu attālākajiem elektroniem jāpiedalās to metāliskajā saitē atbilstoši to paredzētajai elektroniskajai konfigurācijai:
5f 14 6d 8 7s 2
Tomēr maz ticams, ka eksperimentāli būs iemācījies par šī metāla fizikālajām īpašībām.
Īpašības
Tiek novērtētas arī citas darmstadcija īpašības, to pašu iemeslu dēļ. Tomēr daži no šiem aprēķiniem ir interesanti. Piemēram, darmstadcijs būtu vēl cēlāks metāls nekā zelts, kā arī daudz blīvāks (34,8 g / cm 3 ) nekā osmijs (22,59 g / cm 3 ) un dzīvsudrabs (13,6 g / cm 3 ). cm 3 ).
Tiek lēsts, ka attiecībā uz to iespējamiem oksidācijas stāvokļiem būs +6 (Ds 6+ ), +4 (Ds 4+ ) un +2 (Ds 2+ ), kas ir vienādi ar to vieglākajiem radniecīgajiem. Tādējādi, ja 281 Ds atomi reaģēja pirms tie disintegrated, savienojumi, piemēram, dsf 6. vai DSCL 4 tiks iegūts .
Pārsteidzoši, ka pastāv šo savienojumu sintezēšanas varbūtība, jo 12,7 sekundes, t 1/2 no 281 Ds, ir vairāk nekā pietiekami daudz laika, lai veiktu reakcijas. Tomēr joprojām ir trūkums, ka tikai viens Ds atoms nedēļā nav pietiekams, lai savāktu visus statistiskajai analīzei nepieciešamos datus.
Lietojumprogrammas
Tā kā tas ir tik reti sastopams metāls, kas pašlaik sintezēts atomu un nevis lielos daudzumos, tam nav nekādas izmantošanas iespējas; pat ne tālā nākotnē.
Ja vien nav izgudrota metode to radioaktīvo izotopu stabilizēšanai, darmstadija atomi kalpos tikai zinātniskās zinātkāres raisīšanai, īpaši kodolfizikā un ķīmijā.
Bet, ja jūs izdomājat veidu, kā tos radīt lielos daudzumos, šī ultra-smagā un īslaicīgā elementa ķīmija tiks atklāta vairāk gaismas.
Atsauces
- Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Darmstadtium. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Stīvs Gagnons. (sf). Elements Darmstadtium. Džefersona laboratorijas resursi. Atgūts no: education.jlab.org
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2020). Darmstadtium. PubChem datu bāze. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Braiens Klēgs. (2019. gada 15. decembris). Darmstadtium. Ķīmija tās elementos. Atgūts no: chemistryworld.com