Seaborgio

Seaborgio
106 Mx
W ↑ Mx ↓ (Upo) Tabla periódica dubnium ← seaborgio → bohrium
Apariencia
desconocido
Propiedades generales
Nombre, símbolo, número	seaborgio, Sg, 106
Pronunciación	/ s yo b ɔr ɡ yo ə m / ver- BOR -Vaya-əm
Categoría Elemento	metal de transición
Grupo, período, bloque	6, 7, d
Peso atómico estándar	[269]
Configuración electrónica	[ Rn ] 5f 14 6d 4 7s 2 (Valor de referencia) 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 (Valor de referencia)
Historia
Descubrimiento	Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (1974)
Propiedades físicas
Fase	sólido (prevista)
Densidad (cerca rt)	35 (valor de referencia) g · cm -3
Propiedades atómicas
Estados de oxidación	6, 5, 4, 3 (Estados de oxidación sólo en negrita son conocidos experimentalmente)
Energías de ionización ( más)	Primero: 757,4 (estimado) kJ · mol -1
	Segundo: 1732.9 (estimado) kJ · mol -1
	Tercero: 2483.5 (estimado) kJ · mol -1
Radio atómico	132 (valor de referencia) pm
Radio covalente	143 (estimado) pm
Miscelánea
Número de registro del CAS	54038-81-2
La mayoría de los isótopos estables
Artículo principal: Los isótopos de seaborgio
iso N / A media vida DM DE ( MeV) DP 271 Mx syn 1.9 min 67% α 8.54 267 Rf 33% SF 269 Mx syn 2,1 min α 8.56 265 Rf 267 Mx syn 1,4 min 17% α 8.20 263 Rf 83% SF 265m Mx syn 16,2 s α 8.70 261m Rf 265 Mx syn 8,9 s α 8.90, 8.84, 8.76 261 Rf sólo isótopos con vidas medias de más de 5 segundos no se incluyen aquí

Seaborgio es un sintético elemento químico con el símbolo Sg y número atómico 106, cuyo más estable isótopo ²⁷¹ Sg tiene una vida media de 1,9 minutos. Un nuevo isótopo ²⁶⁹ Sg tiene una vida media potencialmente ligeramente más largo (ca. 2,1 min) basado en la observación de un solo caries. Experimentos químicos con seaborgio firmemente la han colocado en el grupo 6 como un pesado homólogo de tungsteno .

Historia

Descubrimiento

Los científicos que trabajan en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna, URSS informó su descubrimiento del elemento 106 en junio de 1974. Síntesis también se informó en septiembre de 1974 en el acelerador de Super HILAC en el Laboratorio Lawrence Berkeley por un conjunto Lawrence Berkeley / colaboración Lawrence Livermore dirigido por Albert Ghiorso y E. Kenneth Hulet. Produjeron el nuevo nucleido ²⁶³ Mx bombardeando un blanco de ²⁴⁹ Cf con ¹⁸ O iones. Este nucleido decae por emisión α con una vida media de 0,9 ± 0,2 seg.

Naming

La colaboración Berkeley / Livermore sugirió el nombre seaborgio (Mx) para honrar el químico estadounidense Glenn T. Seaborg acredita como miembro del grupo americano en reconocimiento a su participación en el descubrimiento de varios otros actínidos. El nombre seleccionado por el equipo se convirtió en polémica. La IUPAC adoptó unnilhexium (símbolo Unh) como temporal, Nombre de elemento sistemático. En 1994, un comité de la IUPAC recomendó que el elemento 106 se llamará rutherfordio y adoptó una regla de que ningún elemento puede ser el nombre de una persona viva. Este fallo fue ferozmente objetada por la Sociedad Química Americana. Los críticos señalaron que el precedente se había establecido en el nombramiento de einsteinium durante Albert Einstein vida 's y una encuesta indicaron que los químicos no estaban preocupados con el hecho de que Seaborg aún estaba vivo. En 1997, como parte de un compromiso que involucra elementos 104 a 108, el nombre seaborgio para el elemento 106 fue reconocida internacionalmente.

Propiedades químicas

Propiedades extrapolado

Estados de oxidación

Seaborgio se proyecta para ser el tercer miembro de la serie 6d de metales de transición y el miembro más pesado del grupo 6 de la tabla periódica, por debajo de cromo , molibdeno y tungsteno . Todos los miembros del grupo retratan fácilmente su estado de oxidación grupo de 6 y el estado se vuelve más estable ya que el grupo es descendiente. Por lo tanto se espera seaborgium para formar un 6 estado estable. Para este grupo, estables 5 y 4 estados están bien representados por los miembros más pesados y el estado 3 se conoce, pero la reducción, a excepción de cromo (III).

Química

Comportamiento químico seaborgio Mucho se predice por extrapolación de sus congéneres más livianos molibdeno y tungsteno. Molibdeno y tungsteno forman fácilmente trióxidos estables MO _3, por lo que deben formar seaborgio SGO _3. Los óxidos de MO ₃ son solubles en álcali con la formación de oxianiones, por lo seaborgium deben formar un ion seaborgate, SGO ₄ ^2-. Además, el documento WO ₃ reacciona con el ácido, lo que sugiere anfotericidad similar para SGO _3. Óxido de molibdeno, _MoO3, también reacciona con la humedad para formar un hidróxido de MoO ₂ (OH) _2, por lo SGO ₂ (OH) ₂ es también factible. Los homólogos más pesados forman fácilmente los reactivos volátiles, hexahalides MX ₆ (X = Cl, F). Sólo tungsteno formas la hexabromide inestable, WBR _6. Por lo tanto, los compuestos FPS ₆ y SgCl ₆ se predicen, y "carácter eka-tungsteno" puede manifestarse en una mayor estabilidad de la hexabromide, SGBR _6. Estos haluros son inestables al oxígeno y la humedad y forman fácilmente volátiles, oxihalogenuros MOX ₄ y MO ₂ X _2. Por lo tanto SgOX ₄ (X = F, Cl) y Sgo ₂ X ₂ (X = F, Cl) debería ser posible. En solución acuosa, una variedad de oxyfluoro complejos aniónicos se forman con iones de fluoruro, siendo ejemplos MOF ₅ ^- MO y ₃ F ₃ ^3-. Se espera que los complejos seaborgium similares.

Química Experimental

Fase gaseosa

Los experimentos iniciales encaminadas a sondear la química de seaborgio centraron en la thermochromatography gas de un oxicloruro volátil. Átomos de Seaborgio fueron producidos en la reacción de ²⁴⁸ cm ⁽²² Ne, 4n) ²⁶⁶ Sg, termalizados, y se hacen reaccionar con una mezcla de ₂ O / HCl. Las propiedades de adsorción de la oxicloruro resultante se midieron y compararon con los de compuestos de molibdeno y tungsteno. Los resultados indicaron que seaborgium formó un oxicloruro de volátiles similares a los del otro grupo 6 elementos:

Mx + O ₂ + 2 HCl → SGO ₂ Cl ₂ + H ₂

En 2001, un equipo continuó el estudio de la química en fase gaseosa de seaborgium por reacción del elemento con O ₂ en un ambiente de H ₂ O. De una manera similar a la formación del oxicloruro, los resultados del experimento indicaron la formación de hidróxido de óxido de seaborgium, una reacción bien conocida entre el grupo más ligero 6 homólogos.

2 Mx + 3 O ₂ → 2 SGO ₃

SGO ₃ + H ₂ O → SGO ₂ (OH) ₂

La fase acuosa

En su química acuosa, seaborgium se ha demostrado que se asemejan a sus homólogos más ligeros molibdeno y tungsteno, formando un estado de oxidación +6 estable. Seaborgio se eluyó de la resina de intercambio catiónico usando un _HNO3 / HF solución, muy probablemente como neutral SGO ₂ F ₂ o el ion complejo aniónico [Sgo ₂ F _3] ^-. En contraste, en 0,1 M HNO _3, seaborgium no eluir, a diferencia de Mo y W, lo que indica que la hidrólisis de [SG (H ₂ O) _6] ⁶⁺ sólo procede tan lejos como el complejo catiónico [SG (OH) ₅ ( H ₂ O)] ^+.

Resumen de compuestos investigados y iones complejos

Nucleosíntesis

Experimentos de fusión fría

Esta sección se ocupa de la síntesis de núcleos de seaborgio por las llamadas reacciones de fusión "en frío". Estos son procesos que crean núcleos compuestos a baja energía de excitación (~ 10 a 20 MeV, por lo tanto, "frío"), lo que lleva a una mayor probabilidad de supervivencia de la fisión. El núcleo excitado entonces decae al estado fundamental a través de la emisión de sólo uno o dos neutrones.

²⁰⁸ Pb ⁽⁵⁴ Cr, xn) ^262-x Mx (x = 1,2,3)

El primer intento de sintetizar seaborgio en las reacciones de fusión fría se llevó a cabo en septiembre de 1974 por un soviético equipo dirigido por GN Flerov en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear Dubna. Informaron que produce una actividad de 0,48 s fisión espontánea (SF) que se asignan al isótopo ²⁵⁹ Mx. Basado en la evidencia más tarde se sugirió que el equipo más probable mide la decadencia de ²⁶⁰ Mx y su hija ²⁵⁶ Rf. El Grupo Técnico de Trabajo llegó a la conclusión de que, en el momento, los resultados fueron lo suficientemente convincente.

El equipo de Dubna revisited este problema en 1983-1984 y fueron capaces de detectar un 5 ms actividad SF asignado directamente a ²⁶⁰ Mx.

El equipo de GSI estudió esta reacción por primera vez en 1985 utilizando el método mejorado de correlación de genética padre-hija se desintegra. Ellos fueron capaces de detectar ²⁶¹ Mx (x = 1) y ²⁶⁰ Mx y se miden en función de excitación evaporación neutrones 1n parcial.

En diciembre de 2000, la reacción fue estudiada por un equipo de la GANIL, Francia y fueron capaces de detectar 10 átomos de ²⁶¹ Mx y 2 átomos de ²⁶⁰ Mx añadir a los datos anteriores en la reacción.

Después de una actualización de instalaciones, el equipo GSI midió la función de excitación 1n en 2003 utilizando un blanco de plomo metálico. De importancia, en mayo de 2003, el equipo reemplazó con éxito el objetivo de plomo-208 con el plomo más resistentes (II) objetivos de sulfuro (PBS) que permitirán vigas más intensas para ser utilizado en el futuro. Ellos fueron capaces de medir los 1n, funciones 2n y excitación 3n y realizaron el primer espectroscopia detallada alfa-gamma en el isótopo ²⁶¹ Mx. Detectaron ~ 1600 átomos del isótopo e identificaron nuevas líneas alfa, así como la medición de una vida media más preciso y nuevas ramificaciones de la CE y SF. Además, fueron capaces de detectar los rayos X K de la hija rutherfordio elemento por primera vez. También fueron capaces de proporcionar datos mejorados para ²⁶⁰ Sg, incluyendo la observación preliminar de un nivel de isómeros. El estudio se continuó en septiembre de 2005 y marzo de 2006. El trabajo acumulado en ²⁶¹ Mx se publicó en 2007. El trabajo en septiembre de 2005 también apunta a iniciar estudios espectroscópicos sobre ²⁶⁰ Mx.

El equipo de la LBNL reestudiados recientemente esta reacción en un esfuerzo para mirar la espectroscopia del isótopo ²⁶¹ Mx. Ellos fueron capaces de detectar un nuevo isómero, ^261m Mx, decayendo por conversión interna en el estado fundamental. En el mismo experimento, también fueron capaces de confirmar un K-isómero en la hija ²⁵⁷ Rf, a saber ^257m2 Rf.

²⁰⁷ Pb ⁽⁵⁴ Cr, xn) ^261-x Mx (x = 1,2)

El equipo de Dubna estudió también esta reacción en 1974 con resultados idénticos en cuanto a sus primeros experimentos con un objetivo Pb-208. Las actividades SF fueron asignados primero a ²⁵⁹ Mx y más tarde a ²⁶⁰ Mx y / o ²⁵⁶ Rf. Seguir trabajando en 1983-1984 también detectó una actividad SF 5 ms asignado al padre ²⁶⁰ Mx.

El equipo GSI estudió esta reacción por primera vez en 1985 utilizando el método de correlación de genética padre-hija se desintegra. Ellos fueron capaces de identificar positivamente ²⁵⁹ Mx como un producto del canal de la evaporación de neutrones 2n.

La reacción se utiliza, además, marzo 2005 mediante objetivos PBS para comenzar un estudio espectroscópico de los ²⁶⁰ Mx par-par de isótopos.

²⁰⁶ Pb ⁽⁵⁴ Cr, xn) ^260-x Mx

Esta reacción fue estudiada en 1974 por el equipo de Dubna. Se utilizó para ayudarles en su asignación de las actividades observadas SF en reacciones utilizando Pb-207 y Pb-208 objetivos. Fueron incapaces de detectar cualquier SF, indicando la formación de los isótopos en descomposición principalmente por la desintegración alfa.

²⁰⁸ Pb ⁽⁵² Cr, xn) ^{de 260 x} Mx (x = 1,2)

El equipo de Dubna estudió también esta reacción en su serie de reacciones de fusión fría realizadas en el año 1974. Una vez más, no fueron capaces de detectar cualquier actividad SF. La reacción fue revisado en 2006 por el equipo de LBNL como parte de sus estudios sobre el efecto de la isospin del proyectil y por lo tanto el número de masa del núcleo compuesto en el rendimiento de los residuos de evaporación. Ellos fueron capaces de identificar ²⁵⁹ Mx y ²⁵⁸ Mx en su medición de la función de excitación 1n.

²⁰⁹ Bi ⁽⁵¹ V, x n) ^{de 260 x} Mx (x = 2)

El equipo de Dubna estudió también esta reacción en su serie de reacciones de fusión fría realizadas en el año 1974. Una vez más, no fueron capaces de detectar cualquier actividad SF. En 1994, la síntesis de seaborgio fue revisado utilizando esta reacción por el equipo de GSI, con el fin de estudiar el nuevo par-par isótopo ²⁵⁸ Mx. Fueron detectados y decayeron por fisión espontánea diez átomos de ²⁵⁸ Mx.

Experimentos de fusión en caliente

Esta sección se ocupa de la síntesis de núcleos de seaborgio por las llamadas reacciones de fusión "calientes". Estos son procesos que crean núcleos compuestos de alta energía de excitación (~ 40 a 50 MeV, por lo tanto, "caliente"), lo que lleva a una reducción de la probabilidad de supervivencia de la fisión y cuasi-fisión. El núcleo excitado entonces decae al estado fundamental a través de la emisión de neutrones 3-5.

²³⁸ U ⁽³⁰ Si, xn) ^268-x Mx (x = 3,4,5,6)

Esta reacción fue estudiada por primera vez por los científicos japoneses en el Instituto Japonés de Investigación de la Energía Atómica (JAERI) en 1998. Detectaron un actividad fisión espontánea que se asignan provisionalmente al nuevo isótopo ²⁶⁴ Mx o ²⁶³ Db, formada por la CE de ²⁶³ Mx. En 2006, los equipos de GSI y LBNL ambos estudiaban esta reacción utilizando el método de correlación de genética del padre-hija decae. El equipo LBNL mide una función de excitación para el 4n, 5n y canales 6n, mientras que el equipo de GSI pudieron observar una actividad 3n adicional. Ambos equipos fueron capaces de identificar el nuevo isótopo ²⁶⁴ Mx que decayó con un tiempo de vida corto por fisión espontánea.

²⁴⁸ cm ⁽²² Ne, xn) ^{de 270 x} Mx (x = 4?, 5)

En 1993, en Dubna, Yuri Lazarev y su equipo anunciaron el descubrimiento de larga vida ²⁶⁶ Mx y ²⁶⁵ Mx producido en los canales 4n y 5n de esta reacción nuclear tras la búsqueda de seaborgio isótopos adecuados para un primer estudio químico. Se anunció que ²⁶⁶ Mx decayó por 8.57 MeV emisión de partículas alfa con una vida media proyectada de ~ 20 s, dando un fuerte apoyo para el efecto estabilizador de la Z = 108, N = 162 conchas cerrada. Esta reacción se estudió aún más en 1997 por un equipo en el GSI y el rendimiento, modo de desintegración y vidas medias de ²⁶⁶ y ²⁶⁵ Mx Mx se han confirmado, aunque todavía hay algunas discrepancias. En la reciente síntesis de ²⁷⁰ Hs (ver hassium ), ²⁶⁶ Sg se encontró que se someten exclusivamente SF con una corta vida media (T _SF = 360 ms). Es posible que este es el estado fundamental, (Sg ^266g) y que la otra actividad, producido directamente, pertenece a un K-isómero de altas revoluciones, ^266m Sg, pero se necesitan más resultados para confirmar esto.

Un reciente re-evaluación de las características de desintegración de ²⁶⁵ Mx y ²⁶⁶ Sg ha sugerido que todo decae hasta la fecha en esta reacción fueron de hecho de ²⁶⁵ Mx, que existe en dos formas isoméricas. El primero, Sg ^265a tiene una línea principal-alfa a 8,85 MeV y una vida media calculada de 8,9 s, mientras ^265b Sg tiene una energía de desintegración de 8.70 MeV y una vida media de 16,2 s. Ambos niveles de isómeros se llenan cuando se produce directamente. Datos de la descomposición de ²⁶⁹ Hs indica que ^265b Sg se produce durante la descomposición de ²⁶⁹ Hs y ^265b que Sg se desintegra en el ^261g de vida más corta Rf isótopo. Esto significa que la observación de ²⁶⁶ Sg como un emisor alfa de vida larga se retrae y que no se someten a efecto de fisión en un corto período de tiempo.

Independientemente de estas asignaciones, la reacción ha sido utilizado con éxito en las recientes intentos de estudiar la química de seaborgio (ver más abajo).

²⁴⁹ Cf ⁽¹⁸ O, x n) ^267-x Mx (x = 4)

La síntesis de seaborgio se realizó por primera vez en 1974 por el equipo de LBNL / LLNL. En su experimento descubrimiento, que fueron capaces de aplicar el nuevo método de correlación de genética del padre-hija decae para identificar el nuevo isótopo ²⁶³ Mx. En 1975, el equipo de Oak Ridge fueron capaces de confirmar los datos de la desintegración, pero no pudieron identificar a los rayos X coincidentes con el fin de demostrar que se produjo seaborgio. En 1979, el equipo de Dubna estudió la reacción mediante la detección de las actividades de ciencia ficción. En comparación con los datos de Berkeley, calcularon un 70% SF ramificación de ²⁶³ Mx. La reacción de síntesis y descubrimiento original fue confirmada en 1994 por un equipo diferente al LBNL.

Como producto de la desintegración

Los isótopos de seaborgium se han observado también en la desintegración de elementos más pesados. Las observaciones hasta la fecha se resumen en la siguiente tabla:

Isótopos

Hay 12 isótopos conocidos de seaborgio (excluidos los isómeros metaestables y K-espín). El más longevo es actualmente ²⁶⁹ Mx que decae a través desintegración alfa y fisión espontánea, con una vida media de alrededor de 2,1 minutos. El isótopo más corto vivido es ²⁵⁸ Mx que también decae a través de la desintegración alfa y la fisión espontánea. Tiene una vida media de 2,9 sra.

Isomería Nuclear

²⁶⁶ Mx

El trabajo inicial identificó una actividad de alfa-descomposición 8,63 MeV, con una vida media de ~ 21s y se asigna al estado fundamental del ²⁶⁶ Sg. El trabajo posterior identificó una descomposición nucleido por 8.52 y 8.77 MeV emisión alfa con una vida media de ~ 21s, lo cual es inusual para un nucleido par-par. Los últimos trabajos sobre la síntesis de ²⁷⁰ Hs identificó ²⁶⁶ Mx descomposición por SF con un corto 360 ms de media vida. El trabajo reciente sobre ²⁷⁷ Cn y ²⁶⁹ Hs ha proporcionado nueva información sobre la decadencia de ²⁶⁵ Mx y ²⁶¹ Rf. Este trabajo sugiere que la actividad inicial 8.77 MeV debe ser reasignado a ²⁶⁵ Mx. Por lo tanto la información actual sugiere que la actividad SF es el estado fundamental y la actividad MeV 8,52 es un alto espín K-isómero. Se requiere más trabajo para confirmar estas asignaciones. Un reciente reevaluación de los datos han sugerido que la actividad 8.52 MeV debe asociarse con ²⁶⁵ Mx y que ²⁶⁶ Mx sólo experimenta la fisión.

²⁶⁵ Mx

La síntesis directa reciente de ²⁶⁵ Sg resultó en cuatro líneas en alfa-8.94,8.84,8.76 y 8,69 MeV con una vida media de 7,4 segundos. La observación de la decadencia de ²⁶⁵ Sg de la descomposición de ²⁷⁷ Cn y ²⁶⁹ Hs indicó que la línea de 8,69 MeV puede estar asociada con un nivel isomérica con una vida media de ~ 20 s asociado. Es plausible que este nivel está causando confusión entre las asignaciones de ²⁶⁶ Mx y ²⁶⁵ Mx ya que ambos pueden decaer a fisión isótopos rutherfordium.

Un reciente re-evaluación de los datos ha indicado que de hecho hay dos isómeros, uno con un director de energía de desintegración de 8.85 MeV, con una vida media de 8,9 s, y un segundo isómero que decae con la energía 8,70 MeV, con una vida media de 16,2 s.

²⁶³ Mx

La síntesis descubrimiento de ²⁶³ Mx resultó en una línea alfa a 9.06 MeV. La observación de este nucleido por el decaimiento de ^271g Ds, Ds ^271m y ²⁶⁷ Hs ha confirmado un isómero en descomposición por 9.25 MeV emisión alfa. También se confirmó la decadencia 9,06 MeV. La actividad de 9,06 MeV se ha asignado al isómero estado fundamental con una vida media de 0,3 s asociado. La actividad de 9,25 MeV ha sido asignado a un nivel de descomposición isomérica con una vida media de 0,9 s.

Los últimos trabajos sobre la síntesis de ^{271g, m} Ds se dio lugar a algunos datos confusos con respecto a la decadencia de ²⁶⁷ Hs. En uno de tales decaimiento, ²⁶⁷ Hs decayó a ²⁶³ Sg que decayó por emisión alfa con una vida media de ~ 6 s. Esta actividad aún no se ha asignado de manera positiva a un isómero y se requiere mayor investigación.

Esquemas de desintegración espectroscópicos para ²⁶¹ Mx

Este es el esquema de desintegración actualmente aceptado para ²⁶¹ Sg desde el estudio de Streicher et al. en el GSI en el período 2003-2006

Isótopos retraídos

²⁶⁹ Mx

En la síntesis reivindicada de ²⁹³ Uuo en 1999 el isótopo ²⁶⁹ Sg se identificó como un producto hija. Decayó por 8,74 MeV emisión alfa con una vida media de 22 s. La demanda se retrae en 2001. Este isótopo finalmente fue creado en 2010.