Meitnerium - Meitnerium


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Meitnerium,   109 Mt
Propriedades gerais
Pronúncia
Número de massa 278 (isótopo mais estável) (não confirmada: 282)
Meitnerium na tabela periódica
hidrogênio Hélio
Lítio Berílio Boro Carbono Azoto Oxigênio Flúor Néon
Sódio Magnésio Alumínio Silício Fósforo Enxofre Cloro argão
Potássio Cálcio Escândio Titânio Vanádio crômio Manganês Ferro Cobalto Níquel Cobre Zinco Gálio Germânio Arsênico Selênio Bromo criptônio
Rubídio Estrôncio Ítrio Zircônio Nióbio Molibdênio tecnécio Rutênio Ródio Paládio Prata Cádmio Indium Lata antimônio Telúrio Iodo xênon
Césio Bário Lantânio Cério Praseodímio neodímio Promécio Samário európio gadolínio Térbio disprósio Holmium Erbium Túlio Itérbio lutécio Háfnio Tântalo Tungstênio rênio Ósmio Iridium Platina Ouro Mercúrio (elemento) Tálio Conduzir Bismuto Polônio Astatine radão
francium Rádio Actínio Tório Protactínio Urânio Neptúnio Plutônio amerício curandeiro Berkelium californium Einsteinium fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium dubnium seaborgium Bohrium hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium fleróvio Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
IR

Mt

(UHT)
hassiummeitneriumdarmstadtium
Número atómico ( Z ) 109
Grupo grupo 9
Período período de 7
Quadra d-bloco
categoria de elemento  Propriedades químicas desconhecidas, mas, provavelmente, um metal de transição
configuração eletrônica [ Rn ] 5f 14 6d 7 7s 2 (calculado)
Elétrons por shell
2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 (previsto)
Propriedades físicas
Fase em  STP sólido (previsto)
Densidade (perto  rt ) 37,4 g / cm 3 (previsto)
Propriedades atômicas
estados de oxidação ( 1 ), ( 3 ), (4), ( 6 ), (8), (9) (previsto)
energias de ionização
  • 1: 800 kJ / mol
  • 2: 1820 kJ / mol
  • 3: 2900 kJ / mol
  • ( Mais ) (tudo avaliado)
Raio atômico empírica: 128  pm (previsto)
raio covalente 129 pm (estimado)
outras propriedades
Estrutura de cristal encarar-centrado cúbico (FCC)
estrutura cristalina cúbica de face centrada para meitnerium

(Previsto)
ordenamento magnético paramagnética (previsto)
Número CAS 54038-01-6
História
Naming depois de Lise Meitner
Descoberta Gesellschaft für Schwerionenforschung (1982)
Principais isótopos de meitnerium
Isótopo Abundância Meia-vida ( t 1/2 ) modo de decaimento produtos
282 Mt syn 67 s? α 278 Bh
278 Mt syn 4 s α 274 Bh
276 Mt syn 0.6 s α 272 Bh
274 Mt syn 0,4 s α 270 Bh
| referências

Meitnerium é um sintética elemento químico com símbolo Mt e número atómico 109. É extremamente radioactivo elemento sintético (um elemento não encontrada na natureza, mas podem ser criados em laboratório). O isótopo conhecida mais estável, meitnerium-278, tem uma meia-vida de 7,6 segundos, embora o não confirmado meitnerium-282 pode ter uma meia-vida mais longa de 67 segundos. O Helmholtz Centre GSI de Heavy Ion Research perto de Darmstadt , na Alemanha, criado pela primeira vez este elemento em 1982. É nomeado após Lise Meitner .

Na tabela periódica , meitnerium é um bloco-d elemento transactinídeo . Ele é um membro do período de 7 e é colocado no grupo 9 elementos , embora não há experiências químicas ainda foram realizados para confirmar que ele se comporta como o mais pesado homólogo de irídio no grupo 9 como o sétimo membro da série 6d de transição metais . Meitnerium é calculado para ter propriedades semelhantes a sua homólogos mais leves, cobalto , ródio , e irídio.

História

Meitnerium foi nomeado após o físico Lise Meitner , um dos descobridores da fissão nuclear.

Descoberta

Meitnerium foi sintetizado pela primeira vez em 29 de agosto de 1982 por uma equipa de investigação alemã liderada por Peter Armbruster e Gottfried Münzenberg no Instituto de Heavy Ion Research (Gesellschaft für Schwerionenforschung) em Darmstadt . A equipe bombardeados um alvo de bismuto-209 com núcleos acelerados de ferro -58 e detectado um único átomo do isótopo meitnerium-266:

209
83
Bi
+ 58
26
Fe
266
109
Mt
+
n

Este trabalho foi confirmada três anos depois no Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear de Dubna (então na União Soviética ).

Naming

Naming cerimónia realizado no GSI em 7 de Setembro de 1992, para as namings de elementos 107, 108, e 109 como nielsbohrium, hássio, e meitnerium

Usando nomenclatura de Mendeleev para elementos não identificados e não descobertos , meitnerium deve ser conhecido como eka- irídio . Em 1979, durante as guerras Transfermium (mas antes de a síntese de meitnerium), IUPAC publicou recomendações de acordo com o qual o elemento foi para ser chamado unnilennium (com o símbolo correspondente de Une ), um elemento nome sistemático como um marcador de posição , até que o elemento foi descobriu (e a descoberta, em seguida, confirmar) e um nome permanente foi decidida. Embora amplamente utilizada na comunidade química em todos os níveis, desde as salas de aula de química para livros didáticos avançados, as recomendações foram ignorada na maior parte entre os cientistas no campo, que tanto chamou de "elemento 109", com o símbolo do E109 , (109) ou mesmo simplesmente 109 , ou usou o nome "meitnerium" proposto.

A nomeação de meitnerium foi discutida no elemento que nomeia a controvérsia sobre os nomes de elementos 104 a 109, mas meitnerium era a única proposta e, portanto, nunca foi contestado. O nome meitnerium (Mt) foi sugerida pela equipe GSI em setembro de 1992 em honra do físico austríaco Lise Meitner , uma co-descobridor do protactinium (com Otto Hahn ), e um dos descobridores da fissão nuclear . Em 1994 o nome foi recomendado por IUPAC , e foi adotado oficialmente em 1997. É, portanto, o único elemento nomeado especificamente depois que uma mulher não-mitológica ( cúrio ser nomeado para ambos Pierre e Marie Curie ).

isótopos

Meitnerium não tem isótopos estáveis ou que ocorrem naturalmente. Vários isótopos radioactivos foram sintetizados no laboratório, quer através da fusão de dois átomos ou através da observação da deterioração dos elementos mais pesados. Oito diferentes isótopos de meitnerium foram relatados com massas atómicas 266, 268, 270, e 274-278, dois dos quais, meitnerium-268 e meitnerium-270, têm conhecido, mas não confirmados estados metaesteis . Um nono isótopos com massa atómica 282 não está confirmado. A maioria destes decair predominantemente através de decaimento alfa, embora algum sofrer cisão espontânea.

Estabilidade e meias-vidas

Lista de isótopos meitnerium
Isótopo
Meia vida
Decay
modo
descoberta
ano
Reação
265 Mt 2? Senhora ct? desconhecido -
266 Mt 1,7 ms α 1982 209 Bi ( 58 Fe, n)
267 Mt 10? Senhora ct? desconhecido -
268 Mt 21 ms α 1994 272 Rg (-, α)
269 Mt 0,2? s ct? desconhecido -
270 Mt 5.0 ms α 2004 278 NH (-, 2α)
271 Mt 5? s ct? desconhecido -
272 Mt 10? s α, SF? desconhecido -
273 Mt 20? s α, SF? desconhecido -
274 Mt 0,44 s α 2006 282 NH (-, 2α)
275 Mt 9,7 ms α 2003 287 Mc (-, 3α)
276 Mt 0,72 s α 2003 288 Mc (-, 3α)
277 Mt ~ 5 ms SF 2012 293 Ts (-, 4α)
278 Mt 7,6 s α 2009 294 Ts (-, 4α)
279 Mt 6? min α, SF? desconhecido -
280 Mt - - desconhecido -
281 Mt - - desconhecido -
282 Mt 67 s? α 1998? 290 Fl (e - , ν e 2α)?

Todos os isótopos meitnerium são extremamente instável e radioativo; em geral, isótopos mais pesados são mais estáveis do que o isqueiro. O isótopo meitnerium conhecida mais estável, 278 Mt, também é conhecida a mais pesada; ele tem uma meia-vida de 7,6 segundos. (A não confirmado 282 Mt é ainda mais pesada e parece ter uma meia-vida mais longo, mesmo de 67 segundos.) Uma meta-estável isómero nuclear , 270m Mt, foi reportado ter também uma meia-vida de mais de um segundo. O isótopos 276 Mt e 274 Mt ter meias-vidas de 0,72 e 0,44 segundos, respectivamente. Os quatro isótopos restantes têm meias-vidas entre 1 e 20 milissegundos. Alguns isótopos desconhecidos, tais como 272 Mt, 273 Mt e 279 Mt, estão previstas para ter meia-vida mais longa do que os isótopos conhecidos. Antes de sua descoberta, 274 Mt e 277 Mt foram previstos ter meias-vidas de 20 segundos e 1 minuto, respectivamente, mas eles foram mais tarde encontrados para ter meia-vida de apenas 0,44 segundos e 5 milésimos de segundo, respectivamente.

propriedades previstas

Químico

Meitnerium é o sétimo membro da série 6d de metais de transição . Uma vez que o elemento 112 ( copernicium ) foi demonstrado ser um grupo 12 de metal, espera-se que todos os elementos de 104 a 111 continuariam uma quarta séries de metal de transição, com meitnerium como parte dos metais do grupo da platina . Os cálculos relativos à seus potenciais de ionização e atómicas e raios iónicos são semelhantes ao do seu homogo mais leve irídio , o que implica, portanto, que as propriedades básicas do meitnerium vai se assemelham às do outro grupo 9 elementos , cobalto , ródio , e irídio.

Previsão das propriedades químicas prováveis de meitnerium não tem recebido muita atenção recentemente. Meitnerium é esperado para ser um metal nobre . Com base nos estados de oxidação mais estáveis do grupo isqueiro 9 elementos, os estados de oxidação mais estáveis de meitnerium é previsível que sejam as +6, 3, e +1 estados, com o estado 3, sendo o mais estável em soluções aquosas . Em comparação, o ródio e irídio mostram um estado de oxidação máximo de 6, enquanto os estados mais estáveis são 4 e 3 para irídio e 3 para ródio. O estado de oxidação 9, representado apenas por irídio em [IrO 4 ] + , pode ser possível para a sua congénere no meitnerium nonafluoride (MTF 9 ) e o [OMP 4 ] + catião, embora [IrO 4 ] + deverá ser mais estável do que estes compostos meitnerium. Os tetra-halogenetos de meitnerium também ter sido previsto para ter estabilidades semelhantes aos de irídio, assim, também permitindo um estado estável 4. É ainda esperado que os estados de oxidação máximo de elementos de bohrium (elemento 107) para Darmstadti (elemento 110) pode ser estável na fase de gás, mas não em solução aquosa.

Física e atômica

Meitnerium se espera que seja um sólido em condições normais e assumir uma cúbica de face centrada estrutura cristalina , de forma semelhante ao seu isqueiro congénere irídio. Deve ser um metal muito pesado com uma densidade de cerca de 37,4 g / cm 3 , o que seria o segundo mais alto de qualquer um dos 118 elementos conhecidos, em segundo lugar apenas com o previsto para o seu vizinho hássio (41 g / cm 3 ). Em comparação, a mais densa elemento conhecido que teve a sua densidade medida, ósmio , tem uma densidade de apenas 22,61 g / cm 3 . Isto resulta de alto peso do meitnerium atômica, os lantanídeos e actinídeos contrações , e os efeitos relativísticos , embora a produção de meitnerium suficiente para medir esta quantidade seria impraticável, ea amostra seria rapidamente decair. Meitnerium também está previsto para ser paramagnético .

Teóricos têm previsto o raio covalente de meitnerium para ser de 6 a 10 Pm maior do que a de irídio. O raio atómico de meitnerium está prevista para ser em torno de 128 pm.

química experimental

Meitnerium é o primeiro elemento da tabela periódica cuja química ainda não foi investigado. Determinação inequívoca das características químicas do meitnerium ainda tem de ter sido estabelecida devido à curta meia-vida dos isótopos meitnerium e um número limitado de possíveis voláteis compostos que poderiam ser estudados em uma escala muito pequena. Um dos poucos compostos meitnerium que são susceptíveis de ser suficientemente volátil é meitnerium hexafluoreto ( MtF
6
), como o seu homólogo mais leveirídio hexafluoreto(IRF
6
) é volátil acima de 60 ° C e, por conseguinte, o composto análogo de meitnerium pode também ser suficientemente volátil; um octafluoride volátil (MtF
8
) também pode ser possível. Para estudos químicos para ser levada a cabo numatransactinide, pelo menos, quatro átomos deve ser produzido, a meia-vida do isótopo utilizado deve ser, pelo menos, 1 segundo e a taxa de produção deve ser, pelo menos, um átomo de por semana. Mesmo que a meia-vida de278milhões de toneladas, o mais estável isótopo meitnerium conhecida, é de 7,6 segundos, tempo suficiente para realizar estudos químicos, outro obstáculo é a necessidade de aumentar a taxa de produção de isótopos meitnerium e permitir experimentos para continuar por semanas ou meses para que os resultados estatisticamente significativos podem ser obtidos. A separação e detecção deve ser realizada de forma contínua para separar os isótopos meitnerium e ter automatizado experimento sistemas sobre a química em fase gasosa e solução de meitnerium, como os rendimentos para os elementos mais pesados são previstos para ser mais pequeno do que aqueles para os elementos mais leves; algumas das técnicas de separação utilizados parabohriumehássiopoderia ser reutilizada. No entanto, a química experimental de meitnerium não recebeu tanta atenção como a dos elementos mais pesados decoperniciumparalivermorium.

O Lawrence Berkeley National Laboratory tentado sintetizar o isótopo 271 Mt em 2002-2003 para uma possível investigação química de meitnerium porque era esperado que pode ser mais estável do que os isótopos em torno dele, uma vez que tem 162 neutrões , um número mágico para núcleos deformados ; sua meia-vida foi previsto para ser de alguns segundos, tempo suficiente para uma investigação química. No entanto, não há átomos de 271 Mt foram detectados, e este isótopo de meitnerium é actualmente desconhecido.

Uma experiência determinação das propriedades químicas de uma transactinide seria necessário comparar um composto de que transactinide com compostos análogos de alguns dos seus homólogos mais leves: por exemplo, na caracterização química de hássio, tetróxido hássio (HSO 4 ) foi comparada com o análogo de ósmio composto, de tetróxido de ósmio (OsO 4 ). Em um passo preliminar para a determinação das propriedades químicas do meitnerium, a tentativa de GSI sublimação dos compostos de ródio, ródio óxido (III) (Rh 2 O 3 ) e ródio (III) cloreto de (RhCl 3 ). No entanto, quantidades macroscópicas do óxido de não sublimar até 1000 ° C e o cloreto de não seria até 780 ° C, e, em seguida, apenas na presença de carbono partículas de aerossol: estas temperaturas são muito elevados para tais procedimentos a serem usados em meitnerium, como a maioria dos métodos actuais utilizados para o estudo da química de elementos superpesados não funcionam acima de 500 ° C.

Após a 2,014 síntese bem sucedida de seaborgio hexacarbonilo, Sg (CO) 6 , os estudos foram conduzidos com os metais de transição estáveis de grupos de 7 a 9, sugerindo que a formação de carbonilo pode ser estendida para investigar ainda as químicas dos metais de transição 6d início de rutherfórdio a meitnerium inclusive. No entanto, os desafios de baixa meias-vidas e reações de produção difíceis fazer meitnerium de difícil acesso para radiochemists, embora os isótopos 278 Mt e 276 Mt são de longa duração suficiente para a pesquisa química e pode ser produzido nas cadeias de desintegração de 294 Ts e 288 Mc respectivamente. 276 Mt é provável mais adequado, uma vez que a produção de tennessine requer uma rara e bastante curta duração berkelium alvo.

Referências

links externos