로렌슘는 단지 금속 로렌슘 초 후에 시작 시리즈 transactinide에있는 무거운 화학 소자이다. 그것은 특히 주기율표의 그룹 10과 기간 7에 위치하며 니켈, 팔라듐 및 백금 금속의 동족체입니다.
그것은 원자 번호가 110 인 화학 기호 Ds를 가지고 있으며 합성 된 원자는 거의 즉시 분해됩니다. 따라서 이는 일시적인 요소입니다. 이를 합성하고 감지하는 것은 1990 년대에 독일 연구자들이 발견 한 공로를 인정하는 업적이었습니다.
다름 슈타 티움 원소는 독일 다름슈타트시의 GSI 연구소에서 발견되었습니다. 출처 : German Wikipedia의 commander-pirx
그 발견과 그 이름에 대해 논의하기 전에 IUPAC 명명법 시스템은 공식적으로 명칭을 'ununilio'로 지정했는데, 이는 '1-1-0'을 의미하며 110과 같습니다. Mendeleev 시스템에 따르면,이 금속과 화학적으로 유사하다고 생각되기 때문에 그 이름은 eka-platinum이었습니다.
다름 슈타 튬은 일시적이고 불안정한 원소 일뿐만 아니라 핵이 붕괴되어 대부분의 동위 원소가 알파 입자를 방출하는 고도의 방사성 원소입니다. 이들은 베어 헬륨 핵입니다.
수명이 짧기 때문에 모든 속성이 추정되며 특정 목적으로 사용할 수 없습니다.
발견
독일의 장점
다름 슈타 튬의 발견을 둘러싼 문제는 여러 연구팀이 연이어 합성에 전념했다는 것입니다. 원자가 형성되 자마자 방사 된 입자로 사라졌습니다.
그래서 당신은 어떤 팀이 그것을 먼저 합성했다는 공로를받을 자격이 있는지를 뒤죽박죽으로 만들 수 없었습니다. 심지어 그것이 이미 도전적이고 빠르게 붕괴되고 방사성 물질을 방출하고 있다는 것을 감지했을 때도 말입니다.
다음 연구 센터에서 분리 된 팀이 다름 슈타 튬 합성에 참여했습니다 : Dubná의 중앙 원자력 연구소 (당시 소련), Lawrence Berkeley 국립 연구소 (미국) 및 Heavy Ion Research Center (독일어로 약칭) GSI).
GSI는 독일 다름슈타트에 위치하고 있으며 1994 년 11 월 방사성 동위 원소 269 Ds를 합성했습니다 . 다른 팀은 다른 동위 원소를 합성했습니다 : ICIN에서 267 Ds, LNLB에서 273 Ds; 그러나 그들의 결과는 IUPAC의 비판적 관점에서 결정적이지 않았습니다.
각 팀은이 새로운 요소에 대한 특정 이름 인 hahnio (ICIN)와 becquerel (LNLB)을 제안했습니다. 그러나 2001 년 IUPAC 보고서에 따라 독일 GSI 팀은 요소 이름을 darmstadtium으로 지정할 권리가있었습니다.
합성
다름 슈타 튬은 금속 원자의 융합의 산물입니다. 어느? 원칙적으로 목표 또는 목표 역할을하는 비교적 무거운 것, 그리고 진공 상태에서 빛의 속도의 1/10에 해당하는 속도로 첫 번째와 충돌하도록 만들어 질 다른 가벼운 것; 그렇지 않으면 두 핵 사이에 존재하는 반발을 극복 할 수 없습니다.
두 핵이 효율적으로 충돌하면 핵융합 반응이 일어납니다. 양성자는 합산되지만 중성자의 운명은 다릅니다. 예를 들어, GSI는 다음과 같은 핵 반응을 개발하여 첫 번째 원자 269 Ds 가 생성되었습니다 .
269Ds 동위 원소 원자의 합성을위한 핵 반응. 출처 : Gabriel Bolívar.
양성자 (빨간색)가 더해집니다. 충돌하는 원자의 원자 질량을 변화시킴으로써 다름 슈타 튬의 다른 동위 원소를 얻습니다. 실제로 GSI 는 62 개의 Ni 대신 64 개의 Ni 동위 원소로 실험 을했는데,이 중 271 개의 Ds 동위 원소 중 9 개 원자만을 합성했습니다 .
GSI는 3 개 원자 생성 관리 269 DS에, 그러나 전체 주 동안 초당 삼조 폭격을 실행 한 후. 이 데이터는 그러한 실험의 차원에 대한 압도적 인 관점을 제공합니다.
다름 슈타 튬의 구조
주당 하나의 다름 슈타 튬 원자 만 합성되거나 생성 될 수 있기 때문에 결정을 형성하기에 충분한 다름 슈타 튬 원자가있을 것 같지 않습니다. 가장 안정적인 동위 원소는 281 Ds이며 t 1/2 은 12.7 초에 불과합니다.
따라서 결정 구조를 결정하기 위해 연구자들은 가장 현실적인 그림에 더 가까이 다가가려는 계산과 추정에 의존합니다. 따라서 다름 슈타 튬의 구조는 체심 입방체 (bcc)로 추정되었습니다. 더 가벼운 동종 니켈, 팔라듐 및 백금과는 달리면 중심 입방체 (fcc) 구조입니다.
이론적으로 6d 및 7s 궤도의 가장 바깥 쪽 전자는 추정 된 전자 구성에 따라 금속 결합에 참여해야합니다.
5f 14 6d 8 7s 2
그러나이 금속의 물리적 특성에 대해 실험적으로 알려진 것은 거의 없습니다.
속성
다름 슈타 튬의 다른 특성도 그 구조에 대해 언급 된 것과 같은 이유로 추정됩니다. 그러나 이러한 추정치 중 일부는 흥미 롭습니다. 예를 들어, 로렌슘은 금보다 더 귀금속뿐만 아니라 훨씬 더 조밀 한 (34.8 g / cm 것 3 오스뮴 이상) (22.59 g / cm 3 ) 수은 (13.6 g / cm 3 ). cm 3 ).
가능한 산화 상태와 관련하여, +6 (Ds 6+ ), +4 (Ds 4+ ) 및 +2 (Ds 2+ )가 더 가벼운 동족체의 것과 동일한 것으로 추정되었습니다 . 따라서 281 개의 Ds 원자가 분해되기 전에 반응 하면 DsF 6 또는 DsCl 4 와 같은 화합물을 얻을 수 있습니다 .
놀랍게도 이러한 화합물을 합성 할 가능성이 있습니다. 281 Ds 의 t 1/2 인 12.7 초가 반응을 수행하기에 충분한 시간이기 때문입니다. 그러나 단점은 통계 분석에 필요한 모든 데이터를 수집하는 데 주당 하나의 Ds 원자만으로는 충분하지 않다는 것입니다.
응용
다시 말하지만, 현재 원자 단위로 합성되고 대량으로 합성되지 않는 희귀 한 금속이기 때문에 사용할 용도가 없습니다. 먼 미래에도.
방사성 동위 원소를 안정화하는 방법이 발명되지 않는 한, 다름 슈타 튬 원자는 특히 핵 물리학과 화학이 관련된 경우 과학적 호기심을 불러 일으킬뿐입니다.
그러나 그것들을 대량으로 생성하는 방법을 알아 내면이 초 무겁고 일시적인 요소의 화학적 성질에 더 많은 빛이 비춰질 것입니다.
참고 문헌
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). 다름 슈타 튬. 출처 : en.wikipedia.org
- Steve Gagnon. (sf). 요소 Darmstadtium. Jefferson Lab 리소스. 출처 : education.jlab.org
- 국립 생명 공학 정보 센터. (2020). 다름 슈타 튬. PubChem 데이터베이스. 출처 : pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- 브라이언 클레 그. (2019 년 12 월 15 일). 다름 슈타 튬. 그 요소의 화학. 출처 : chemistryworld.com