Das darmstadtium Es ist ein ultraschweres chemisches Element in der Transactinid-Reihe, das unmittelbar nach dem Lawrence-Metall beginnt. Es befindet sich spezifisch in Gruppe 10 und Periode 7 des Periodensystems und ist ein Kongener der Metalle Nickel, Palladium und Platin.
Sein chemisches Symbol ist Ds mit einer Ordnungszahl von 110, und seine wenigen synthetisierten Atome zersetzen sich praktisch sofort. Es ist daher ein kurzlebiges Element. Die Synthese und Entdeckung war in den neunziger Jahren eine Meisterleistung, und eine Gruppe deutscher Forscher würdigte ihre Entdeckung..
Vor seiner Entdeckung und wie sein Name diskutiert werden sollte, hatte das IUPAC-Nomenklatursystem ihn offiziell "ununilio" genannt, was "Eins-Eins-Null" bedeutet, gleich 110. Und weiter von dieser Nomenklatur entfernt, nach dem Mendeleev-System, Sein Name war Eka-Platin, weil es chemisch analog zu diesem Metall gehalten wird.
Darmstadtium ist nicht nur ein kurzlebiges und instabiles Element, sondern auch hochradioaktiv, bei dessen Zerfall die meisten seiner Isotope Alpha-Partikel freisetzen. Dies sind bloße Heliumkerne.
Aufgrund seiner flüchtigen Lebensdauer werden alle seine Eigenschaften geschätzt und es kann niemals für einen bestimmten Zweck verwendet werden..
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Das Problem bei der Entdeckung von Darmstadtium bestand darin, dass sich mehrere Forscherteams in aufeinanderfolgenden Jahren der Synthese gewidmet hatten. Sobald sich sein Atom gebildet hatte, verschwand es in bestrahlten Teilchen.
Daher war es nicht möglich zu fummeln, welches der Teams die Ehre verdient hatte, es zuerst synthetisiert zu haben, obwohl es bereits eine Herausforderung war, es so schnell zu zerfallen und radioaktive Produkte freizusetzen..
Bei der Synthese von Darmstadtium arbeiteten Teams aus folgenden Forschungszentren getrennt: Zentralinstitut für Kernforschung in Dubná (damals Sowjetunion), Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) und Heavy Ion Research Center (auf Deutsch als GSI abgekürzt).
Die GSI befindet sich in der deutschen Stadt Darmstadt, wo sie im November 1994 das radioaktive Isotop synthetisierte 269Ds. Die anderen Teams synthetisierten andere Isotope: 267Ds in der ICIN und 273Ds in der LNLB; Ihre Ergebnisse waren jedoch in den kritischen Augen der IUPAC nicht schlüssig.
Jedes Team hatte einen bestimmten Namen für dieses neue Element vorgeschlagen: hahnio (ICIN) und becquerel (LNLB). Nach einem IUPAC-Bericht im Jahr 2001 hatte das deutsche GSI-Team jedoch das Recht, das Element darmstadtium zu benennen..
Darmstadtium ist das Produkt der Fusion von Metallatomen. Welche? Im Prinzip ein relativ schweres, das als Ziel oder Ziel dient, und ein anderes leichtes, das mit dem ersten mit einer Geschwindigkeit kollidiert, die einem Zehntel der Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum entspricht; Andernfalls könnten die Abstoßungen zwischen den beiden Kernen nicht überwunden werden.
Sobald die beiden Kerne effizient kollidieren, tritt eine Kernfusionsreaktion auf. Die Protonen addieren sich, aber das Schicksal der Neutronen ist anders. Zum Beispiel entwickelte die GSI die folgende Kernreaktion, aus der das erste Atom hergestellt wurde 269Ds:
Beachten Sie, dass sich die Protonen (in Rot) addieren. Durch Variation der Atommassen der kollidierenden Atome werden verschiedene Isotope von Darmstadtium erhalten. Tatsächlich führte die GSI Experimente mit dem Isotop durch 64Nicht anstelle von 62Ni, von dem nur 9 Atome des Isotops synthetisiert wurden 271Ds.
Der GSI gelang es, 3 Atome von zu erzeugen 269Ds, aber nachdem er eine ganze Woche lang drei Billionen Bombardements pro Sekunde ausgeführt hatte. Diese Daten bieten eine überwältigende Perspektive auf die Dimensionen solcher Experimente..
Da pro Woche nur ein Darmstadtiumatom synthetisiert oder erzeugt werden kann, ist es unwahrscheinlich, dass es genug davon gibt, um einen Kristall zu bilden. ganz zu schweigen davon, dass das stabilste Isotop ist 281G-tt, dessen t1/2 es dauert nur 12,7 Sekunden.
Um die Kristallstruktur zu bestimmen, basieren die Forscher daher auf Berechnungen und Schätzungen, die dem realistischsten Bild näher kommen sollen. Daher wurde geschätzt, dass die Struktur von Darmstadtium kubisch (bcc) ist. im Gegensatz zu ihren leichteren Kongeneren Nickel, Palladium und Platin mit flächenzentrierten kubischen (fcc) Strukturen.
Theoretisch müssen die äußersten Elektronen der 6d- und 7s-Orbitale gemäß ihrer ebenfalls geschätzten elektronischen Konfiguration an ihrer Metallbindung beteiligt sein:
[Rn] 5f146d87szwei
Es ist jedoch wahrscheinlich, dass experimentell wenig über die physikalischen Eigenschaften dieses Metalls bekannt ist..
Die anderen Eigenschaften von Darmstadtium werden aus den gleichen Gründen, die für seine Struktur genannt wurden, ebenfalls geschätzt. Einige dieser Schätzungen sind jedoch interessant. Zum Beispiel wäre Darmstadtium ein noch edleres Metall als Gold sowie viel dichter (34,8 g / cm)3) als Osmium (22,59 g / cm3) und Quecksilber (13,6 g / cm3).
In Bezug auf die möglichen Oxidationsstufen wurde geschätzt, dass sie +6 (Ds) betragen würden6+), +4 (Ds4+) und +2 (Dszwei+), gleich denen ihrer leichteren Kongenere. Daher, wenn die Atome von 281Ds, bevor sie zerfallen, würden Verbindungen wie DsF erhalten6 oder DsCl4.
Überraschenderweise besteht eine Wahrscheinlichkeit für die Synthese dieser Verbindungen, da 12,7 Sekunden die t1/2 von 281G-tt, das ist mehr als genug Zeit, um die Reaktionen durchzuführen. Der Nachteil besteht jedoch weiterhin darin, dass nur ein Ds-Atom pro Woche nicht ausreicht, um alle für die statistische Analyse erforderlichen Daten zu erfassen..
Da es sich um ein so seltenes Metall handelt, das derzeit in atomaren und nicht massiven Mengen synthetisiert wird, ist ihm keine Verwendung vorbehalten. nicht einmal in ferner Zukunft.
Wenn nicht eine Methode zur Stabilisierung ihrer radioaktiven Isotope erfunden wird, werden Darmstadtiumatome nur dazu dienen, wissenschaftliche Neugier zu wecken, insbesondere in Bezug auf Kernphysik und Chemie..
Wenn Sie jedoch herausfinden, wie Sie sie in großen Mengen herstellen können, wird mehr Licht auf die Chemie dieses ultraschweren und kurzlebigen Elements geworfen..
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