Rutherfordio
El rutherfordio (anteriorment cridat kurchatovio)[1] és un element químic de la taula periòdica el símbol de la qual és Rf i la seua número atómico és 104. El seu nom va ser elegit en honor del Baró Ernest Rutherford, científic colaborador del model atòmic i física nuclear. Est és un element sintètic altament radiactiu que el seu isòtop més estable és el 261Rf en una vida mija d'aproximadament 13 horas.
En la taula periòdica dels elements, és un element del bloc d i el segon dels elements de transició de la quarta fila. És un membre del 7.º periodo i pertany al grup 4 d'elements. Els experiments químics han confirmat que el rutherfordio es comporta com l'homòlec més pesat del hafni del grup 4. Les propietats químiques del rutherfordio es caracterisen només parcialment. Es comparen be en la química dels atres elements del grup 4, encara que alguns càlculs havien indicat que l'element podria mostrar propietats significativament diferents per l'efectes relativistes.
En la década de 1960, es varen produir chicotetes cantitats de rutherfordio en l'Institut Conjunt d'Investigació Nuclear en l'Unió Soviètica i en el Laboratori Nacional Lawrence Berkeley en Califòrnia.[2] La prioritat del descobriment i, per tant, el nom de l'element es va disputar entre científics soviètics i nortamericans, i no va ser fins a 1997 quan l'Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) va establir el rutherfordio com a nom oficial de l'element.
Història
[editar | editar còdic]- ↑ «Nomenes i símbols en espanyol acordats per la RAC, la RAE, la RSEQ i la Fundéu». Archivat des d'el original, el 5 de juliol de 2017. Consultat el 4 d'abril de 2017.
- ↑ «Rutfordio - Informació, propietats i usos de l'element | Taula periòdica».
El rutherfordio va ser sintetisat per primera volta en 1964 en l'Institut Conjunt per a l'Investigació Nuclear en Dubna (Rússia). Els investigadors varen bombardejar plutoni en ions de neó accelerats a 113 - 115 MeV, i varen sostindre haver trobat traces de fissió nuclear sobre un vidre de tipo especial, en un microscopi, que indicaven la presència del nou element.
En 1969 els investigadors de l'Universitat de Califòrnia, Berkeley, varen sintetisar l'element sobreponent 249Cf i 12C en colisions a alta energia. El grup de Berkeley va afirmar també no haver pogut reproduir el método usat pels investigadors soviètics.
Este fet va dur a una controvèrsia sobre el nom de l'element; lloc que els soviètics que sostenien haver-ho sintetisat en Dubna varen propondre Dubnio (Db), i també Kurchatovio (Ku) per a l'element 104, en honor d'Ígor Vasílievich Kurchátov (1903-1960), exjefe de l'investigació nuclear soviètica. Els nortamericans en canvi, varen propondre Rutherfordio (Rf) en honor d'Ernest Rutherford un famós físic nuclear neozelandés. La International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) va adoptar temporalment el nom Unnilquadium (Unq), segons la denominació sistemàtica d'elements, fins que en 1997 la disputa es va resoldre en l'adopció del nom actual.
Predicció de propietats
[editar | editar còdic]S'han medit molt poques propietats del rutherfordio o dels seus composts; açò es deu a la seua producció extremadament llimitada i costosa[1] i al fet de que el rutherfordio (i els seus progenitors) decau molt ràpidament. S'han medit algunes propietats singulars relacionades en la química, pero les propietats del rutherfordio metàlic seguixen sent desconegudes i només es dispon de prediccions.
Química
[editar | editar còdic]El rutherfordio és el primer element transactínido i el segon membre de la serie 6d dels metals de transició. Els càlculs sobre el seu potencial de ionisació, radi atòmic, aixina com els radis, energies orbitales i nivells bàsics dels seus estats ionizados són similars als del hafni i molt diferents als del plom. Per lo tant, es va concloure que les propietats bàsiques del rutherfordio s'assemblarien a les d'atres elements del grup 4, per baix del titani, zirconio, i hafni.[2] Algunes de les seues propietats es varen determinar per mig d'experiments en fase gaseosa i química acuosa. L'estat d'oxidació +4 és l'únic estat estable per als dos últims elements i, per lo tant, el rutherfordio també deuria exhibir un estat estable +4.[2] Ademés, també s'espera que el rutherfordio puga formar un estat +3 menys estable. El potencial estàndart de reducció del parell Rf4+/Rf es prediu seria major que −1.7 V.
Les prediccions inicials de les propietats químiques del rutherfordio es varen basar en càlculs que indicaven que els efectes relativistes en la capa d'electrons podrien ser lo suficientment forts com per a que els orbitales 7p tingueren un nivell d'energia més baix que els orbitales 6d, lo que li otorgava una configuració electrònica de valència de 6d1 7s2 7p1 o inclús 7s2 7p2, lo que fa que l'element es comporte més com plom que com hafni. En millors métodos de càlcul i estudis experimentals de les propietats químiques dels composts de rutherfordio es podria demostrar que açò no succeïx i que, en canvi, el rutherfordio es comporta com el restant dels elements del grup 4.[2] Més vesprada es va demostrar en càlculs ab initio en un alt nivell de precisió[3][4][5] que l'àtom de Rf té un estat fonamental en la configuració de valència 6d2 7s2 i la configuració de valència d'estat baix excitat 6d1 7s2 7p1 en una energia d'excitació de sol 0.3–0.5 eV.
De manera anàloga al zirconi i a l'hafni, el rutherfordio es proyecta per a formar un òxit refractario molt estable, RfO2 . Reacciona en els halógenos per a formar tetrahaluros, RfX4 , que es hidrolizan al contacte en l'aigua per a formar oxihaluros RfOX2. Els tetrahaluros són sòlits volàtils que existixen com a molècules tetraèdriques monoméricas en la fase de vapor.[2]
En la fase acuosa, el ion Rf4+ es hidroliza menys que el titani (IV) i en un grau similar al del zirconio i l'hafni, donant com resultat el ion RfO2+. El tractament dels halurs en ions d'halurs promou la formació de ions complexos. L'us de ions de clorur i bromur produïx els complexos de hexahaluro RfCl2−6 i RfBr2−6. Per als complexos de fluorur, el zirconi i l'hafni tendixen a formar complexos hepta i octa. Per lo tant, per al ion rutherfordio més gran, els complexos RfF2−6, RfF3−7 i RfF4−8 és possible.[2]
Físiques i atòmiques
[editar | editar còdic]Es creu que el rutherfordio és un sòlit en condicions normals i se supon posseïx una estructura cristalina hexagonal compacta (c/a = 1.61), similar al seu congénero més llauger l'hafni.[6] Deuria ser un metal pesat en una densitat d'al voltant de 17 g/cm3.[7][8] El radi atòmic del rutherfordio es creu és d'uns 150 pm. A causa de l'estabilisació relativista del orbital 7s i la desetabilización del orbital 6d, els ions Rf+ i Rf2+ es prediu que proveïxen electrons 6d en lloc d'electrons 7s, que és lo opost al comportament dels seus homòlecs més llaugers. En estar somés a pressions elevades (calculades podran ser d'uns 72 o 50 GPa), el rutherfordio s'espera que sofrixca una transició a una estructura cristalina cúbica de cos centrat; l'hafni es transforma en esta estructura a pressions de 71±1 GPa, pero posseïx una estructura ω intermija que ho transforma a 38±8 GPa que no estaria present en el rutherfordio.[9]<section end=properties />
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Subramanian, S.. «Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist».
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 “Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report)” . Pure and Applied Chemistry 75 (1). doi:.
- ↑ “Ground State Electron Configuration of Rutherfordium: Role of Dynamic Correlation” (1995). Physical Review Letters 74 (7): 1079–1082. doi:. PMID 10058929. Bibcode: 1995PhRvL..74.1079I.
- ↑ “Precision Calculation of the Low-Lying Excited States of the Rf Atom” (2010). Radiochemistry 52 (4): 394–398. doi:.
- ↑ “Atomic properties of superheavy elements No, Lr, and Rf” (2014). Physical Review A 90 (1): 012504. doi:. Bibcode: 2014PhRvA..90a2504D.
- ↑ “First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals” (2011). Physical Review B 84 (11): 113104. doi:. Bibcode: 2011PhRvB..84k3104O.
- ↑ “Physical properties of the 6 d -series elements from density functional theory: Close similarity to lighter transition metals” . Physical Review B 83 (17): 172101. doi:. Bibcode: 2011PhRvB..83q2101G.
- ↑ Nuclear and Radiochemistry: Fundamentals and Applications, 3rd edició, p. 631.
- ↑ Plantilla:Cite document
- Este artícul conté una traducció derivada de «Rutherfordio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.