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Rutherfordio,  104 Rf
Rutherfordio
Pronunciación/ ˌ r ʌ ð ər f ɔr d i ə m / ( escuchar )Sobre este sonido ( RUDH -ər- PARA dee-əm )
Número de masa[267]
Rutherfordio en la tabla periódica
HidrógenoHelio
LitioBerilioBoroCarbónNitrógenoOxígenoFlúorNeón
SodioMagnesioAluminioSilicioFósforoAzufreCloroArgón
PotasioCalcioEscandioTitanioVanadioCromoManganesoHierroCobaltoNíquelCobreZincGalioGermanioArsénicoSelenioBromoCriptón
RubidioEstroncioItrioCirconioNiobioMolibdenoTecnecioRutenioRodioPaladioPlataCadmioIndioEstañoAntimonioTelurioYodoXenón
CesioBarioLantanoCerioPraseodimioNeodimioPrometeoSamarioEuropioGadolinioTerbioDisprosioHolmioErbioTulioIterbioLutecioHafnioTantalioTungstenoRenioOsmioIridioPlatinoOroMercurio (elemento)TalioDirigirBismutoPolonioAstatineRadón
FrancioRadioActinioTorioProtactinioUranioNeptunioPlutonioAmericioCurioBerkelioCalifornioEinstenioFermioMendelevioNobelioLawrencioRutherfordioDubniumSeaborgioBohriumHassiumMeitnerioDarmstadtiumRoentgenioCopérnicoNihoniumFlerovioMoscoviumLivermoriumTennessineOganesson
Hf
↑
Rf
↓
(Upo)
lawrencio ← rutherfordio → dubnio
Número atómico ( Z )104
Grupogrupo 4
Períodoperíodo 7
Cuadra  bloque d
Configuración electronica[ Rn ] 5f 14 6d 2 7s 2 [1] [2]
Electrones por capa2, 8, 18, 32, 32, 10, 2
Propiedades físicas
Fase en  STPsólido (previsto) [1] [2]
Punto de fusion2400  K (2100 ° C, 3800 ° F) (previsto) [1] [2]
Punto de ebullición5800 K (5500 ° C, 9900 ° F) (previsto) [1] [2]
Densidad (cerca de  rt )17 g / cm 3 (previsto) [3] [4]
Propiedades atómicas
Estados de oxidación(+2), ( +3 ), +4 [1] [2] [5] (entre paréntesis: predicción )
Energías de ionización
  • 1 °: 580 kJ / mol
  • 2do: 1390 kJ / mol
  • 3 °: 2300 kJ / mol
  • ( más ) (todas menos la primera estimación) [2]
Radio atómicoempírico: 150  pm (estimado) [2]
Radio covalente157 pm (estimado) [1]
Otras propiedades
Ocurrencia naturalsintético
Estructura cristalinahexagonal compacta (hcp)

(predicho) [6]
Número CAS53850-36-5
Historia
Nombrardespués de Ernest Rutherford
DescubrimientoInstituto Conjunto de Investigación Nuclear y Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (1964, 1969)
Isótopos principales de rutherfordio
IsótopoAbundanciaVida media ( t 1/2 )Modo de decaimientoProducto
261 Rfsyn70 s [7]> 80% α257 No
<15% ε261 Lr
<10% SF
263 Rfsyn15 min [7]<100% SF
~ 30% α259 No
265 Rfsyn1,1 min [8]SF
266 Rfsyn23 s?SF
267 Rfsyn1,3 h [7]SF
Categoría Categoría: Rutherfordium
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El ruterfordio es un elemento químico sintético con el símbolo Rf y número atómico 104, llamado así por el físico de Nueva Zelanda Ernest Rutherford . Como elemento sintético, no se encuentra en la naturaleza y solo se puede crear en un laboratorio. Es radiactivo ; el isótopo más estable conocido , 267 Rf, tiene una vida media de aproximadamente 1,3 horas.

En la tabla periódica de los elementos, es un elemento de bloque d y el segundo de los elementos de transición de la cuarta fila . Es miembro del séptimo período y pertenece al grupo 4 elementos . Los experimentos químicos han confirmado que el rutherfordio se comporta como el homólogo más pesado del hafnio en el grupo 4. Las propiedades químicas del rutherfordio se caracterizan sólo en parte. Se comparan bien con la química de los otros elementos del grupo 4, aunque algunos cálculos habían indicado que el elemento podría mostrar propiedades significativamente diferentes debido a efectos relativistas .

En la década de 1960, se produjeron pequeñas cantidades de rutherfordio en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de la Unión Soviética y en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de California . [9] La prioridad del descubrimiento y, por lo tanto, la denominación del elemento fue disputada entre científicos soviéticos y estadounidenses, y no fue hasta 1997 que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) estableció el rutherfordio como el nombre oficial del elemento. .

Introducción [ editar ]

Esta sección está transcluida de Introducción a los elementos más pesados . ( editar | historia )
Ver también: Elemento superpesado § Introducción
Una representación gráfica de una reacción de fusión nuclear . Dos núcleos se fusionan en uno y emiten un neutrón . Las reacciones que crearon nuevos elementos en este momento fueron similares, con la única diferencia posible de que a veces se liberaban varios neutrones singulares, o ninguno en absoluto.
Video externo
icono de video Visualización de una fusión nuclear fallida, basada en cálculos de la Universidad Nacional de Australia [10]

Los núcleos atómicos más pesados [a] se crean en reacciones nucleares que combinan otros dos núcleos de tamaño desigual [b] en uno; aproximadamente, cuanto más desiguales son los dos núcleos en términos de masa, mayor es la posibilidad de que reaccionen. [16] El material hecho de los núcleos más pesados ​​se convierte en un objetivo, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos solo pueden fusionarse en uno si se acercan lo suficiente; normalmente, los núcleos (todos cargados positivamente) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática . La fuerte interacciónpuede superar esta repulsión, pero solo a una distancia muy corta de un núcleo; Por tanto, los núcleos de los haces se aceleran enormemente para hacer que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. [17] Acercarse por sí solo no es suficiente para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se acercan entre sí, generalmente permanecen juntos durante aproximadamente 10-20  segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes de la reacción) en lugar de Forman un solo núcleo. [17] [18] Si se produce la fusión, la fusión temporal, denominada núcleo compuesto, es un estado excitado.. Para perder su energía de excitación y alcanzar un estado más estable, un núcleo compuesto se fisiona o expulsa uno o varios neutrones , [c] que se llevan la energía. Esto ocurre aproximadamente entre 10 y 16  segundos después de la colisión inicial. [19] [d]

El rayo atraviesa el objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, se transporta con este rayo. [22] En el separador, el núcleo recién producido se separa de otros nucleidos (el del haz original y cualquier otro producto de reacción) [e] y se transfiere a un detector de barrera de superficie , que detiene el núcleo. Se marca la ubicación exacta del próximo impacto en el detector; también están marcadas su energía y la hora de la llegada. [22] La transferencia tarda entre 10 y 6  segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir tanto tiempo. [25] El núcleo se registra de nuevo una vez que se registra su desintegración, y la ubicación, la energía, y se mide el tiempo de decaimiento. [22]

La estabilidad del núcleo es proporcionada por la interacción fuerte. Sin embargo, su alcance es muy corto; a medida que los núcleos se hacen más grandes, su influencia sobre los nucleones más externos ( protones y neutrones) se debilita. Al mismo tiempo, el núcleo se rompe por la repulsión electrostática entre protones, ya que tiene un alcance ilimitado. [26] Los núcleos de los elementos más pesados ​​se predicen teóricamente [27] y hasta ahora se ha observado [28] que se desintegran principalmente a través de modos de desintegración que son causados ​​por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea ; [f] estos modos son predominantes para núcleos de elementos superpesados. Las desintegraciones alfa son registradas por las partículas alfa emitidas , y los productos de la desintegración son fáciles de determinar antes de la desintegración real; si tal desintegración o una serie de desintegraciones consecutivas produce un núcleo conocido, el producto original de una reacción se puede determinar aritméticamente. [g] Sin embargo, la fisión espontánea produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijas. [h]

La información disponible para los físicos que pretenden sintetizar uno de los elementos más pesados ​​es, por lo tanto, la información recopilada en los detectores: ubicación, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector y los de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y buscan concluir que efectivamente fue causado por un nuevo elemento y no pudo haber sido causado por un nucleido diferente al que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para llegar a la conclusión de que definitivamente se creó un nuevo elemento y no hay otra explicación para los efectos observados; Se han cometido errores en la interpretación de los datos. [I]

Historia [ editar ]

Descubrimiento [ editar ]

Según los informes, el ruherfordio se detectó por primera vez en 1964 en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna (entonces en la Unión Soviética ). Allí, los investigadores bombardearon un objetivo de plutonio -242 con iones de neón -22 y separaron los productos de reacción mediante termocromatografía en gradiente después de la conversión en cloruros por interacción con ZrCl 4 . El equipo identificó la actividad de fisión espontánea contenida en un cloruro volátil que presenta las propiedades del eka-hafnio. Aunque la vida media no se determinó con precisión, los cálculos posteriores indicaron que el producto era probablemente rutherfordio-259 (abreviado como259 Rf en notación estándar ): [40]

242
94Pu
 + 22
10Nordeste
 → 264− x
104Rf
 → 264− x
104Rf
Cl 4

En 1969, investigadores de la Universidad de California en Berkeley sintetizaron de manera concluyente el elemento bombardeando un objetivo de californio -249 con iones de carbono-12 y midieron la desintegración alfa de 257 Rf, correlacionada con la desintegración hija del nobelio -253: [41]

249
98Cf
 + 12
6C
 → 257
104Rf
 + 4
norte

La síntesis estadounidense se confirmó de forma independiente en 1973 y aseguró la identificación del rutherfordio como padre mediante la observación de rayos X K-alfa en la firma elemental del producto de desintegración de 257 Rf, nobelio-253. [42]

Controversia de nombres [ editar ]

Artículo principal: Transfermium Wars
El elemento 104 finalmente recibió el nombre de Ernest Rutherford

Los científicos rusos propusieron el nombre kurchatovium y los científicos estadounidenses sugirieron el nombre rutherfordium para el nuevo elemento. [43] En 1992, el Grupo de Trabajo IUPAC / IUPAP Transfermium (TWG) evaluó las afirmaciones del descubrimiento y concluyó que ambos equipos proporcionaron pruebas contemporáneas de la síntesis del elemento 104 y que el crédito debería compartirse entre los dos grupos. [40]

El grupo estadounidense escribió una respuesta mordaz a los hallazgos del TWG, afirmando que habían dado demasiado énfasis a los resultados del grupo de Dubna. En particular, señalaron que el grupo ruso había alterado los detalles de sus reclamos varias veces durante un período de 20 años, un hecho que el equipo ruso no niega. También destacaron que el GTT había dado demasiado crédito a los experimentos químicos realizados por los rusos y acusaron al GTT de no tener personal debidamente calificado en el comité. El TWG respondió diciendo que este no era el caso y, tras evaluar cada punto planteado por el grupo estadounidense, dijo que no encontraron ninguna razón para alterar su conclusión con respecto a la prioridad del descubrimiento. [44] La IUPAC finalmente utilizó el nombre sugerido por el equipo estadounidense (rutherfordio ). [45]

Como consecuencia de las primeras afirmaciones contrapuestas del descubrimiento, surgió una controversia sobre la denominación de elementos . Dado que los soviéticos afirmaron haber detectado por primera vez el nuevo elemento, sugirieron el nombre kurchatovium (Ku) en honor a Igor Kurchatov (1903-1960), ex jefe de investigación nuclear soviética . Este nombre se había utilizado en libros del bloque soviético como el nombre oficial del elemento. Los estadounidenses, sin embargo, propusieron el rutherfordio (Rf) como nuevo elemento en honor a Ernest Rutherford , conocido como el "padre" de la física nuclear . La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ( IUPAC ) adoptóunnilquadium (Unq) como un nombre de elemento sistemático temporal, derivado de los nombres latinos para los dígitos 1, 0 y 4. En 1994, IUPAC sugirió que se usara el nombre dubnium (Db) ya que se sugirió rutherfordium para el elemento 106 y el fieltro IUPAC que el equipo de Dubna debería ser reconocido por sus contribuciones. Sin embargo, todavía existía una disputa sobre los nombres de los elementos 104-107. En 1997 los equipos involucrados resolvieron la disputa y adoptaron el nombre actual rutherfordium . El nombre dubnium se le dio al elemento 105 al mismo tiempo. [45]

Isótopos [ editar ]

Vida media de los isótopos y años de descubrimiento
Isótopo
Vida media
[7]
Modo de decaimiento [7]
Año de descubrimiento		Reacción
253 Rf48 μsα, SF1994204 Pb ( 50 Ti, n) [46]
254 Rf23 μsSF1994206 Pb ( 50 Ti, 2n) [46]
255 Rf2,3 segundosε ?, α, SF1974207 Pb ( 50 Ti, 2n) [47]
256 Rf6,4 msα, SF1974208 Pb ( 50 Ti, 2n) [47]
257 Rf4,7 sε, α, SF1969249 Cf ( 12 C, 4n) [41]
Los 257m Rf4,1 sε, α, SF1969249 Cf ( 12 C, 4n) [41]
258 Rf14,7 msα, SF1969249 Cf ( 13 C, 4n) [41]
259 Rf3,2 sα, SF1969249 Cf ( 13 C, 3n) [41]
259m Rf2,5 sε1969249 Cf ( 13 C, 3n) [41]
260 Rf21 msα, SF1969248 cm ( 16 O, 4n) [40]
261 Rf78 sα, SF1970248 cm ( 18 O, 5n) [48]
261m Rf4 sε, α, SF2001244 Pu ( 22 Ne, 5n) [49]
262 Rf2,3 segundosα, SF1996244 Pu ( 22 Ne, 4n) [50]
263 Rf15 minutosα, SF1999263 Db (mi-,νmi) [51]
263m Rf?8 sα, SF1999263 Db (mi-,νmi) [51]
265 Rf1,1 min [8]SF2010269 Sg (-, α) [52]
266 Rf23 s?SF2007?266 Db (mi-,νmi)? [53] [54]
267 Rf1,3 hSF2004271 Sg (-, α) [55]
268 Rf1,4 s?SF2004?268 Db (mi-,νmi)? [54] [56]
270 Rf20 ms? [57]SF2010?270 Db (mi-,νmi)? [58]
Artículo principal: Isótopos de rutherfordio

El ruterfordio no tiene isótopos estables o de origen natural. Se han sintetizado varios isótopos radiactivos en el laboratorio, ya sea fusionando dos átomos o observando la desintegración de elementos más pesados. Se han informado dieciséis isótopos diferentes con masas atómicas de 253 a 270 (con las excepciones de 264 y 269). La mayoría de estos se descomponen predominantemente a través de vías de fisión espontáneas. [7] [59]

Estabilidad y semividas [ editar ]

De los isótopos cuyas vidas medias se conocen, los isótopos más ligeros suelen tener vidas medias más cortas; Se observaron vidas medias inferiores a 50 μs para 253 Rf y 254 Rf. 256 Rf, 258 Rf, 260 Rf son más estables en alrededor de 10 ms, 255 Rf, 257 Rf, 259 Rf y 262 Rf viven entre 1 y 5 segundos, y 261 Rf, 265 Rf y 263 Rf son más estables, en alrededor de 1,1, 1,5 y 10 minutos respectivamente. Los isótopos más pesados ​​son los más estables, teniendo 267 Rf una vida media medida de aproximadamente 1,3 horas. [7]

Los isótopos más ligeros se sintetizaron mediante fusión directa entre dos núcleos más ligeros y como productos de desintegración. El isótopo más pesado producido por fusión directa es 262 Rf; Los isótopos más pesados ​​solo se han observado como productos de desintegración de elementos con números atómicos más grandes. También se ha informado que los isótopos pesados 266 Rf y 268 Rf son descendientes de captura de electrones de los isótopos de dubnio 266 Db y 268 Db, pero tienen vidas medias cortas hasta la fisión espontánea . Parece probable que lo mismo ocurra con 270 Rf, una probable hija de 270 Db. [58] Estos tres isótopos permanecen sin confirmar.

En 1999, científicos estadounidenses de la Universidad de California, Berkeley, anunciaron que habían logrado sintetizar tres átomos de 293 Og. [60] Se informó que estos núcleos parentales emitieron sucesivamente siete partículas alfa para formar 265 núcleos de Rf, pero su afirmación se retiró en 2001. [61] Este isótopo se descubrió más tarde en 2010 como el producto final en la cadena de desintegración de 285 Fl. . [8] [52]

Propiedades previstas [ editar ]

Se han medido muy pocas propiedades del rutherfordio o sus compuestos; esto se debe a su producción extremadamente limitada y cara [16] y al hecho de que el rutherfordio (y sus padres) se descompone muy rápidamente. Se han medido algunas propiedades singulares relacionadas con la química, pero las propiedades del metal rutherfordio siguen siendo desconocidas y solo se dispone de predicciones.

Química [ editar ]

El ruterfordio es el primer elemento transactínido y el segundo miembro de la serie 6d de metales de transición. Los cálculos sobre sus potenciales de ionización , radio atómico , así como radios, energías orbitales y niveles terrestres de sus estados ionizados son similares a los del hafnio y muy diferentes al del plomo . Por lo tanto, se concluyó que las propiedades básicas del rutherfordio se asemejarán a las de otros elementos del grupo 4 , por debajo del titanio , circonio y hafnio. [51] [62]Algunas de sus propiedades fueron determinadas por experimentos en fase gaseosa y química acuosa. El estado de oxidación +4 es el único estado estable para los dos últimos elementos y, por lo tanto, el rutherfordio también debería exhibir un estado estable +4. [62] Además, también se espera que el rutherfordio pueda formar un estado +3 menos estable. [2] Se predice que el potencial de reducción estándar del par Rf 4+ / Rf será superior a -1,7 V. [5]

Las predicciones iniciales de las propiedades químicas del rutherfordio se basaron en cálculos que indicaron que los efectos relativistas en la capa de electrones podrían ser lo suficientemente fuertes como para que los orbitales 7p tuvieran un nivel de energía más bajo que los orbitales 6d , lo que le da una configuración de electrones de valencia de 6d 1. 7s 2 7p 1 o incluso 7s 2 7p 2 , lo que hace que el elemento se comporte más como plomo que como hafnio. Con mejores métodos de cálculo y estudios experimentales de las propiedades químicas de los compuestos de rutherfordio se podría demostrar que esto no sucede y que el rutherfordio se comporta en cambio como el resto de los compuestos.grupo 4 elementos . [2] [62] Más tarde se demostró en cálculos ab initio con un alto nivel de precisión [63] [64] [65] que el átomo de Rf tiene el estado fundamental con la configuración de valencia 6d 2 7s 2 y la baja excitado 6d 1 7s 2 7p 1 estado con la energía de excitación de solo 0.3–0.5 eV.

De manera análoga al circonio y el hafnio, se proyecta que el ruterfordio forme un óxido refractario muy estable , RfO 2 . Reacciona con halógenos para formar tetrahaluros, RfX 4 , que se hidrolizan al contacto con el agua para formar oxihaluros RfOX 2 . Los tetrahaluros son sólidos volátiles que existen como moléculas tetraédricas monoméricas en la fase de vapor. [62]

En la fase acuosa, el ión Rf 4+ se hidroliza menos que el titanio (IV) y en un grado similar al del circonio y el hafnio, lo que da como resultado el ión RfO 2+ . El tratamiento de los haluros con iones haluro promueve la formación de iones complejos. El uso de iones de cloruro y bromuro produce los complejos de hexahaluro RfCl2−
6y RfBr2−
6. Para los complejos de fluoruro, el circonio y el hafnio tienden a formar complejos hepta y octa. Por lo tanto, para el ion rutherfordio más grande, los complejos RfF2−
6, RfF3-
7y RfF4−
8es posible. [62]

Físico y atómico [ editar ]

Se espera que el ruterfordio sea un sólido en condiciones normales y asuma una estructura cristalina hexagonal compacta ( c / a  = 1,61), similar a su congénere más ligero, el hafnio. [6] Debe ser un metal pesado con una densidad de alrededor de 17 g / cm 3 . [3] [4] Se espera que el radio atómico del rutherfordio sea de alrededor de 150  pm . Debido a la estabilización relativista del orbital 7s y la desestabilización del orbital 6d, el Rf + y Rf 2+Se predice que los iones cederán electrones 6d en lugar de electrones 7s, que es lo opuesto al comportamiento de sus homólogos más ligeros. [2] Cuando se encuentra bajo alta presión (calculada de forma diversa como 72 o ~ 50 GPa ), se espera que el rutherfordio pase a una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo ; el hafnio se transforma en esta estructura a 71 ± 1 GPa, pero tiene una estructura intermedia ω a la que se transforma a 38 ± 8 GPa que debería faltar para el rutherfordio. [66]

Química experimental [ editar ]

Resumen de compuestos e iones complejos
FórmulaNombres
RfCl 4tetracloruro de rutherfordio, cloruro de rutherfordio (IV)
RfBr 4tetrabromuro de rutherfordio, bromuro de rutherfordio (IV)
RfOCl 2oxicloruro de rutherfordio, cloruro de
rutherfordilo (IV), óxido de dicloruro de rutherfordio (IV)
[RfCl 6 ] 2−hexaclororutherfordato (IV)
[RfF 6 ] 2−hexafluorutherfordato (IV)
K 2 [RfCl 6 ]hexaclororutherfordato de potasio (IV)

Fase gaseosa [ editar ]

La estructura tetraédrica de la molécula de RfCl 4

Los primeros trabajos sobre el estudio de la química del ruterfordio se centraron en la termocromatografía de gases y la medición de las curvas de adsorción de la temperatura de deposición relativa. El trabajo inicial se llevó a cabo en Dubna en un intento de reafirmar su descubrimiento del elemento. El trabajo reciente es más confiable con respecto a la identificación de los radioisótopos de rutherfordio parentales. El isótopo 261m Rf se ha utilizado para estos estudios, [62] aunque el isótopo 267 Rf de larga duración (producido en la cadena de desintegración de 291 Lv, 287 Fl y 283 Cn) puede resultar ventajoso para experimentos futuros. [67]Los experimentos se basaron en la expectativa de que el rutherfordio comenzaría la nueva serie 6d de elementos y, por lo tanto, debería formar un tetracloruro volátil debido a la naturaleza tetraédrica de la molécula. [62] [68] [69] El cloruro de ruterfordio (IV) es más volátil que su homólogo más ligero, el cloruro de hafnio (IV) (HfCl 4 ) porque sus enlaces son más covalentes . [2]

Una serie de experimentos confirmó que el rutherfordio se comporta como un miembro típico del grupo 4, formando un cloruro tetravalente (RfCl 4 ) y bromuro (RfBr 4 ) así como un oxicloruro (RfOCl 2 ). Se observó una disminución de la volatilidad del RfCl.
4cuando se proporciona cloruro de potasio como fase sólida en lugar de gas, muy indicativo de la formación de K no volátil
2RfCl
6sal mixta. [51] [62] [70]

Fase acuosa [ editar ]

Se espera que el ruterfordio tenga la configuración electrónica [Rn] 5f 14 6d 2 7s 2 y, por lo tanto, se comporte como el homólogo más pesado del hafnio en el grupo 4 de la tabla periódica. Por lo tanto, debería formar fácilmente un ion Rf 4+ hidratado en una solución de ácido fuerte y debería formar fácilmente complejos en soluciones de ácido clorhídrico , bromhídrico o fluorhídrico . [62]

Los estudios de química acuosa más concluyentes del rutherfordio han sido realizados por el equipo japonés del Instituto de Investigación de Energía Atómica de Japón utilizando el isótopo 261m Rf. Los experimentos de extracción de soluciones de ácido clorhídrico que utilizan isótopos de rutherfordio, hafnio, circonio, así como el torio del elemento pseudo-grupo 4 han demostrado un comportamiento no actínido para el ruterfordio. Una comparación con sus homólogos más ligeros colocó al rutherfordio firmemente en el grupo 4 e indicó la formación de un complejo de hexaclorouterfordato en soluciones de cloruro, de una manera similar al hafnio y al circonio. [62] [71]

261m
Rf4+
+ 6 Cl-
→ [ 261m RfCl
6]2−

Se observaron resultados muy similares en soluciones de ácido fluorhídrico. Las diferencias en las curvas de extracción se interpretaron como una afinidad más débil por el ion fluoruro y la formación del ion hexafluororutherfordato, mientras que los iones de hafnio y circonio completan siete u ocho iones de fluoruro a las concentraciones utilizadas: [62]

261m
Rf4+
+ 6 F-
→ [ 261m RfF
6]2−

Notas [ editar ]

  1. ^ En física nuclear , un elemento se llama pesado si su número atómico es alto; el plomo (elemento 82) es un ejemplo de un elemento tan pesado. El término "elementos superpesados" se refiere típicamente a elementos con número atómico mayor que 103 (aunque existen otras definiciones, como número atómico mayor que 100 [11] o 112 ; [12] a veces, el término se presenta como equivalente al término "transactínido", que pone un límite superior antes del comienzo de laseriehipotética de superactínidos ). [13] Los términos "isótopos pesados" (de un elemento dado) y "núcleos pesados" significan lo que podría entenderse en el lenguaje común: isótopos de gran masa (para el elemento dado) y núcleos de gran masa, respectivamente.
  2. ^ En 2009, un equipo de JINR dirigido por Oganessian publicó los resultados de su intento de crear hassium en unareacciónsimétrica 136 Xe +  136 Xe. No pudieron observar un solo átomo en tal reacción, poniendo el límite superior en la sección transversal, la medida de probabilidad de una reacción nuclear, como 2.5  pb . [14] En comparación, la reacción que resultó en el descubrimiento de hassio, 208 Pb + 58 Fe, tenía una sección transversal de ~ 20 pb (más específicamente, 19+19
    −11     pb), según lo estimado por los descubridores. [15]
  3. ^ Cuanto mayor es la energía de excitación, más neutrones se expulsan. Si la energía de excitación es menor que la energía que une cada neutrón al resto del núcleo, no se emiten neutrones; en cambio, el núcleo compuesto se desexcita emitiendo un rayo gamma . [19]
  4. ^ La definición del Grupo de Trabajo Conjunto IUPAC / IUPAP establece que un elemento químico solo puede reconocerse como descubierto si un núcleo del mismo no se ha descompuesto en 10-14 segundos. Este valor se eligió como una estimación del tiempo que tarda un núcleo en adquirir sus electrones externosy mostrar así sus propiedades químicas. [20] Esta cifra también marca el límite superior generalmente aceptado para la vida útil de un núcleo compuesto. [21]
  5. ^ Esta separación se basa en que los núcleos resultantes se mueven más allá del objetivo más lentamente que los núcleos del haz sin reaccionar. El separador contiene campos eléctricos y magnéticos cuyos efectos sobre una partícula en movimiento se cancelan para una velocidad específica de una partícula. [23] Dicha separación también puede ser ayudada por una medición del tiempo de vuelo y una medición de la energía de retroceso; una combinación de los dos puede permitir estimar la masa de un núcleo. [24]
  6. ^ No todos los modos de desintegración son causados ​​por repulsión electrostática. Por ejemplo, la desintegración beta es causada por la interacción débil . [29]
  7. ^ Dado que la masa de un núcleo no se mide directamente, sino que se calcula a partir de la de otro núcleo, dicha medición se denomina indirecta. Las mediciones directas también son posibles, pero en su mayor parte no han estado disponibles para los núcleos más pesados. [30] La primera medición directa de la masa de un núcleo superpesado se informó en 2018 en LBNL. [31] La masa se determinó a partir de la ubicación de un núcleo después de la transferencia (la ubicación ayuda a determinar su trayectoria, que está vinculada a la relación masa-carga del núcleo, ya que la transferencia se realizó en presencia de un imán). [32]
  8. ↑ La fisión espontánea fue descubierta por el físico soviético Georgy Flerov , [33] un destacado científico del JINR, y por lo tanto fue un "caballo de batalla" para la instalación. [34] Por el contrario, los científicos de LBL creían que la información de fisión no era suficiente para afirmar la síntesis de un elemento. Creían que la fisión espontánea no se había estudiado lo suficiente como para usarla para la identificación de un nuevo elemento, ya que existía la dificultad de establecer que un núcleo compuesto solo había expulsado neutrones y no partículas cargadas como protones o partículas alfa. [21] Por lo tanto, prefirieron vincular nuevos isótopos a los ya conocidos mediante sucesivas desintegraciones alfa. [33]
  9. ↑ Por ejemplo, el elemento 102 se identificó erróneamente en 1957 en el Instituto Nobel de Física de Estocolmo , condado de Estocolmo , Suecia . [35] No hubo afirmaciones definitivas anteriores sobre la creación de este elemento, y sus descubridores suecos, estadounidenses y británicos, nobelium , le asignaron un nombre. Más tarde se demostró que la identificación era incorrecta. [36] Al año siguiente, LBNL no pudo reproducir los resultados suecos y, en cambio, anunció su síntesis del elemento; esa afirmación también fue refutada más tarde. [36] JINR insistió en que fueron los primeros en crear el elemento y sugirió un nombre propio para el nuevo elemento.joliotium ; [37] el nombre soviético tampoco fue aceptado (JINR luego se refirió al nombre del elemento 102 como "apresurado"). [38] El nombre "nobelio" se mantuvo sin cambios debido a su uso generalizado. [39]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Medios relacionados con Rutherfordium en Wikimedia Commons
  • Rutherfordium en la tabla periódica de videos (Universidad de Nottingham)
  • WebElements.com - Rutherfordium