Fermio Structura, proprietăți, utilizări și riscuri

fermio Acesta este un element chimic radioactiv este obținut, astfel indus transmutație nucleară, în care reacțiile de tip nuclear sunt de natură să modifice în mod artificial element de bază considerat stabil, determinând astfel un izotop al naturii radioactive sau element de care nu există în mod natural.

Acest element a fost descoperit în 1952, în timpul primului test nuclear de succes "Ivi Mike", realizat de un grup de oameni de știință de la Universitatea din California sub îndrumarea lui Albert Ghiorso. Fermiu a fost descoperit ca produs al primei explozii a unei bombe cu hidrogen din Oceanul Pacific.

Ani mai târziu, feriemul a fost obținut sintetic într-un reactor nuclear, bombardând plutoniul cu neutroni; și într-un ciclotron, bombardând uraniul-238 cu ioni de azot.

In prezent fermiu are loc printr-un lanț lung de reacții nucleare care implică bombardează fiecare lanț de izotopi cu neutroni și apoi permițând izotopul rezultat suferă o descompunere beta.

index

• 1 Structura chimică
• 2 Proprietăți
• 3 Comportament în soluții
  • 3.1 Potențialul electrodului normal
  • 3.2 Degradarea radioactivă
• 4 Utilizări și riscuri
• 5 Referințe

Structura chimică

Numărul atomic al fermiului (Fm) este de 100 și configurația sa electronică este [Rn] 5F¹² 7s². În plus, acesta se află în interiorul grupului actinide care fac parte din perioada din tabelul periodic 7 și, ca număr atomic mai mare de 92 este numit elementul transuranic.

În acest sens, fermiul este un element sintetic și, prin urmare, nu are izotopi stabili. Din acest motiv, nu are o masă atomică standard.

De asemenea, atomii care sunt fiecare izotopi alte- au același număr atomic, dar masă atomică diferită, atunci având în vedere că există 19 izotopi cunoscuți ai elementului, variind de masa atomică 242-260.

Cu toate acestea, izotopul care poate fi produs în cantități mari pe bază atomică este Fm-257, cu un timp de înjumătățire de 100,5 zile. Acest izotop este de asemenea nucleul cu cel mai mare număr și masă atomică vreodată izolat de orice reactor sau material produs de o instalație termonucleară.

Deși fermiu-257 este produs în cantități mai mari, fermiu-255 a fost mai mult disponibil în mod regulat și este utilizat mai frecvent pentru studiile chimice la nivelul markerului.

proprietăţi

Proprietățile chimice ale fermiului au fost studiate numai în cantități minime, astfel încât toate informațiile chimice disponibile care au fost obținute se bazează pe experimente realizate cu urme de element. De fapt, în multe cazuri, aceste studii sunt efectuate cu doar câțiva atomi sau chiar un atom la un moment dat.

Potrivit Royal Society of Chemistry, fermiu are un punct de topire de 1527 ° C (2781 ° F sau 1800 K), iar raza atomica este 2.45 Â, iar raza este 1.67 covalentă, și o temperatură de 20 ° C este în stare solidă (metal radioactiv).

De asemenea, majoritatea proprietăților sale, cum ar fi starea de oxidare, electronegativitatea, densitatea, punctul de fierbere, printre altele, sunt necunoscute.

Până în prezent, nimeni nu a reușit să producă o eșantion suficient de mare de fermiu pentru a putea vedea, deși se așteaptă ca, ca și alte elemente similare, să fie un metal gri-argintiu.

Comportament în soluții

Fermiul se comportă în condiții care nu reduc puternic condițiile într-o soluție apoasă așa cum se așteaptă pentru un ion actinid trivalent.

În acid clorhidric concentrat, acid azotic și soluții de tiocianat de amoniu, fermiu complecși anionici formă cu acești liganzi (o moleculă sau ion care leagă un cation de metal pentru a forma un complex), care poate fi absorbit și apoi eluat din coloane de schimb anionic.

În condiții normale, feriemul există în soluție ca ionul Fm³⁺, care are un indice de hidratare de 16,9 și o constantă de disociere a acidului de 1,6 x 10^-4 (pKa = 3,8); astfel încât se crede că legarea în complexele actinidelor posterioare este în principal de natură ionică.

De asemenea, este de așteptat ca ionul Fm³⁺ să fie mai mici decât anionii³⁺ (plutoniu, americium sau curiuni) precedent, datorită încărcăturii nucleare eficiente mai mare cu fermiu; prin urmare, se așteaptă ca fermiul să formeze legături mai scurte și mai puternice de ligand metalic.

Pe de altă parte, feriemul (III) poate fi redus destul de ușor la fermiu (II); de exemplu, cu clorură de samariu (II), cu care co-precipită fermiu (II).

Potențialul electrodului normal

S-a estimat că potențialul electrodului este de aproximativ -1,15 V față de electrodul standard de hidrogen.

De asemenea, perechea Fm²⁺/ Fm⁰ are un potențial de electrod de -2,37 (10) V, pe baza măsurătorilor polarografice; adică, voltammetrie.

Degradarea radioactivă

Ca toate elementele artificiale, fermiul suferă o dezintegrare radioactivă cauzată în principal de instabilitatea care le caracterizează.

Acest lucru se datorează atât combinațiilor de protoni, cât și neutronilor care nu permit menținerea echilibrului și schimbarea sau dezintegrarea spontană până când ajunge la o formă mai stabilă, eliberând anumite particule.

Această dezintegrare radioactivă apare prin fisiune spontană printr-o descompunere alfa (deoarece este un element greu) în californio-253.

Utilizări și riscuri

Formarea fermiului nu are loc în mod natural și nu a fost găsită în crusta pământului, deci nu există niciun motiv să se ia în considerare efectele sale asupra mediului.

Datorită cantităților mici de fermiu produs și timpului de înjumătățire scurt, în prezent nu există utilizări pentru acest lucru în afara cercetării științifice fundamentale.

În acest sens, ca toate elementele sintetice, izotopii fermiului sunt extrem de radioactivi și sunt considerați foarte toxici.

Deși puțini oameni vin în contact cu fermiu, Comisia Internațională pentru Protecția Radiologică a stabilit limite anuale de expunere pentru cei doi izotopi cei mai stabili.

Pentru fermiu-253, limita de admisie a fost stabilită la 107 becquerel (1 Bq este echivalentă cu o descompunere pe secundă) și limita de inhalare la 105 Bq; pentru fermiu-257, valorile sunt de 105 Bq și respectiv 4000 Bq.

referințe

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium și fermiu. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Adus de la pubs.acs.org
2. Britannica, E. (s.f.). Fermiu. Recuperat de la britannica.com
3. Societatea Regală de Chimie. (N.d.). Fermiu. Adus de la rsc.org
4. ThoughtCo. (N.d.). Fermiu. Adus de la thoughtco.com
5. Wikipedia. (N.d.). Fermiu. Adus de la en.wikipedia.org