Pređi na sadržaj

Siborgijum

Uredi veze
S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Siborgijum
Opšta svojstva
Ime, simbolsiborgijum, Sg
U periodnome sistemu
Vodonik Helijum
Litijum Berilijum Bor Ugljenik Azot Kiseonik Fluor Neon
Natrijum Magnezijum Aluminijum Silicijum Fosfor Sumpor Hlor Argon
Kalijum Kalcijum Skandijum Titanijum Vanadijum Hrom Mangan Gvožđe Kobalt Nikl Bakar Cink Galijum Germanijum Arsen Selen Brom Kripton
Rubidijum Stroncijum Itrijum Cirkonijum Niobijum Molibden Tehnecijum Rutenijum Rodijum Paladijum Srebro Kadmijum Indijum Kalaj Antimon Telur Jod Ksenon
Cezijum Barijum Lantan Cerijum Prazeodijum Neodijum Prometijum Samarijum Evropijum Gadolinijum Terbijum Disprozijum Holmijum Erbijum Tulijum Iterbijum Lutecijum Hafnijum Tantal Volfram Renijum Osmijum Iridijum Platina Zlato Živa Talijum Olovo Bizmut Polonijum Astat Radon
Francijum Radijum Aktinijum Torijum Protaktinijum Uranijum Neptunijum Plutonijum Americijum Kirijum Berklijum Kalifornijum Ajnštajnijum Fermijum Mendeljevijum Nobelijum Lorencijum Raderfordijum Dubnijum Siborgijum Borijum Hasijum Majtnerijum Darmštatijum Rendgenijum Kopernicijum Nihonijum Flerovijum Moskovijum Livermorijum Tenesin Oganeson
W
↑
Sg
↓
(Uhn)
dubnijum ← siborgijum → borijum ‍
Atomski broj (Z)106
Grupa, periodagrupa 6, perioda 7
Blokd-blok
Kategorija  prelazni metal
Rel. at. masa (Ar)271,13393[1]
Maseni broj269 (najstabilniji izotop)
El. konfiguracija
po ljuskama
2, 8, 18, 32, 32, 12, 2
Fizička svojstva
Agregatno stanječvrst (predviđeno)[2]
Gustina pri s.t.35,0 g/cm3 (predviđeno)[3][4]
Atomska svojstva
Energije jonizacije1: 757 kJ/mol
2: 1733 kJ/mol
3: 2484 kJ/mol
(ostale) (sve osim prvog je procenjeno)[3]
Atomski radijus132 pm (predviđeno)[3]
Kovalentni radijus143 pm (procenjeno)[5]
Ostalo
Kristalna struktura ​unutrašnjecentr. kubična (BCC)
Unutrašnjecentr. kubična (BCC) kristalna struktura za siborgijum

(predviđeno)[2]
CAS broj54038-81-2
Istorija
Imenovanjepo Glen T. Siborg
OtkrićeNacionalna laboratorija Lovrens Berkli (1974)
Glavni izotopi
izotop rasp. pž. (t1/2) TR PR
265Sg syn 8,9 s α 261Rf
265mSg syn 16,2 s α 261mRf
267Sg syn 1,4 min 17% α 263Rf
83% SF
269Sg syn 14 min[6] α 265Rf
271Sg syn 1,6 min 67% α 267Rf
33% SF
reference • Vikipodaci

Siborgijum (Sg, lat. seaborgium), prethodno unnilheksijum (Unh), prelazni je metal sa atomskim brojem 106.[7] Naziv je dobio po prezimenu američkog hemičara Glena Siborga. Izrazito je radioaktivan, njegov najstabilniji poznati izotop, 269Sg, ima vreme poluraspada od oko 3,1 minuta. Verovatno poseduje izotope čije se atomske mase nalaze između 258—264. Izotop 264 je dobijen 1986. godine, bombardovanjem izotopa 249 Cf jedrima izotopa 16 oksida. Ovaj element se ne javlja u prirodi. Do sada je dobijeno samo nekoliko njegovih atoma. Pretpostavlja se da se siborgijum nalazi na Suncu i na još nekim zvezdama srednje veličine.

Njegove fizičke i hemijske osobine nisu poznate, ali pretpostavlja se da je on metal sličnih osobina kao i hrom.[8] Njegova elektronska konfiguracija takođe nije poznata jer je dobijen u obliku plazme. Po pravilima ona bi trebalo da bude: radon + 5f146d47s2

U periodnom sistemu nalazi se u d-bloku elemenata transaktinoida. Pripada 7. periodi kao i 6. grupi elemenata kao četvrti član 6d serije prelaznih metala. Hemijski eksperimenti potvrdili su da se ovaj element ponaša kao teži homolog volframa iz 6. grupe. Do danas su samo delimično opisane hemijske osobine siborgijuma, ali se smatra da su one u velikoj meri slične onima kod drugih elemenata iz iste grupe.

Godine 1974. dobijeno je nekoliko atoma siborgijuma u laboratorijama u SAD i tadašnjem Sovjetskom Savezu. Čast za otkriće a time i prioritet za davanje imena elementu bili su „kamen spoticanja” između sovjetskih i američkih naučnika, što je kasnije nazvano „transfermijski ratovi”. Takvo stanje je potrajalo do 1997. kada je IUPAC ozvaničio naziv siborgijum za ovaj element. Ovo je jedan od dva elementa koji su nazvani po nekoj osobi koja je u tom vremenu bila živa (Siborg je umro 1999. godine). Drugi element je element 118, koji je dobio ime oganeson po ruskom naučniku Juriju Oganesijanu.

Istorija

[uredi | uredi izvor]

Dve grupe naučnika tvrdile su da su otkrile ovaj element. Dokaz o otkriću elementa 106 prvi je objavio ruski istraživački tim 1974. godine u gradu Dubna gde je Jurij Oganesijan sa saradnicima bombardirao mete sačinjene od olova-208 i -207 izuzetno ubrzanim jonima hroma-54. Sveukupno, opažen je 51 spontani fisijski događaj, čija su vremena poluraspada iznosila između četiri i deset milisekunde. Nakon što su isključili reakcije transfera nukleona kao uzroka ovih aktivnosti, tim je zaključio da su najverovatniji uzroci ovih aktivnosti spontane fisije izotopa elementa 106. U prvi mah su smatrali da se radi o izotopu Sg-259, da bi kasnije to bilo ispravljeno u Sg-260.[9]

208
82Pb + 54
24Cr → 260
106Sg + 2n
207
82Pb + 54
24Cr → 260
106Sg + n

Nekoliko meseci kasnije tokom 1974. naučnici Glen T. Siborg i Albert Giorso sa Univerziteta Kalifornije iz Berklija i E. Kenet Halet sa Nacionalne laboratorije Lovrens Livermor takođe su sintetisali ovaj element[10] bombardovanjem mete od kalifornijuma-249 jonima kiseonika-18, koristeći sličnu opremu kao onu što je korištena za sintezu elementa 104 pet godina pre toga, pri čemu su uočili najmanje 70 alfa-raspada za koje su pretpostavili da potiču od izotopa Sg-263m sa vremenom poluraspada od 0,9±0,2 sekunde. Alfa „ćerka”-izotop Rf-259 i „unuka”-izotop No-255 već ranije su bili sintetizovani a uočene osobine dobijenih izotopa su odgovarale onima koje su od ranije poznate, kao i intenzitet njihove proizvodnje. Poprečni presek reakcije koji je izmeren od 0,3 nanobarna takođe je dobro odgovarao teoretskim predviđanjima. Ovim je dokazano da događaji alfa-raspada zaista potiču od izotopa Sg-263m.[9]

249
 98Cf + 18
 8O → 263m
106Sg + 4 1
0n → 259
104Rf + α → 255
102No + α

Spor je nastao nakon prvih, početnih objava o otkriću, iako je za razliku od slučajeva kod drugih veštačkih elemenata sve do elementa 105, niti jedan od timova naučnika nije odabrao predloge naziva za novootkrivene elemente, pa je spor oko davanja imena privremeno bio zamrznut. Međutim, spor oko prava prvenstva otkrića trajao je sve do 1992. kada je Zajednička transfermijska radna grupa IUPAC/IUPAP, osnovana da bi okončala kontroverzu donošenjem zaključaka oko prvenstava otkrića novih elemenata i ukazivanja časti grupi koja ih je otkrila, za elemente počev od elementa 101 pa sve do 112, zaključila je da „sovjetska” sinteza izotopa Sg-260 nije bila dovoljno uverljiva, „pri čemu je nedostajala kriva prinosa i rezultati ugaone selekcije”, dok je „američka” sinteza izotopa Sg-263 bila uverljiva jer je bila zasnovana na čvrstom dokazu poznatog jezgra „kćerke” izotopa. Kao takvu, komisija je u svom izveštaju 1993. proglasila tim iz Berklija za zvanične pronalazače elementa siborgijuma.[9]

Glen Siborg je ranije predlagao radnoj grupi IUPAC-a da, ako se tim iz Berklija proglasi zvaničnim pronalazačem elemenata 104 i 105, trebali bi takođe predložiti naziv kurčatovijum (simbol Kt) za element 106 u čast naučnog tima iz Dubne, koji su za element 104 predlagali da se imenuje po Igoru Kurčatovu, bivšem vođi sovjetskog programa nuklearnog istraživanja. Ipak, zbog pogoršanja odnosa između timova koji su se nadmetali nakon objave izveštaja radne grupe (tim iz Berklija se žestoko usprotivio zaključcima radne grupe, naročito oko elementa 104), ovaj predlog je odbačen iz razmatranja naučnika iz Berklija.[11]

Naziv siborgijum i simbol Sg zvanično je objavio Kenet Halet, kao jedan od članova američkog tima, na 207. nacionalnoj sednici Američkog hemijskog društva u martu 1994. godine.[12] Međutim, u augustu iste godine IUPAC objavio da se element ne može imenovati po osobi koja je živa, a Siborg je tada bio živ. Stoga je IUPAC u septembru 1994. objavio nekoliko imena među kojima su bili nazivi koje su predložile tri laboratorije (treća je bila Centar GSI Helmholc za istraživanje teških jona iz Darmštata, Nemačka) sa svojim zahtevima za priznanje otkrića elemenata od 104 do 109, te su oni „prebačeni” za razne druge elemente, po kojima je raderfordijum (Rf), što je bio predlog Berklija za element 104, pomeren na element 106, dok je naziv siborgijum bio potpuno odbačen.[11]

Takva odluka IUPAC-a izazvala je burne proteste među naučnicima, a kao najveću zamerku naglašavali su pravo pronalazača elementa da predloži njegov naziv. Tek u augustu 1997. IUPAC je promenio svoje zaključke, kada su predlozi nemačkog i američkog tima prihvaćeni uz jedini izuzetak elementa 105 koji je nazvan dubnijum, a element 106 siborgijum. Siborg je kasnije izjavio da je ova ukazana čast za naziv elementa 106 bila „veća od dodele Nobelove nagrade”.[12] Umro je godinu i po nakon odluke IUPAC-a.[12]

Osobine

[uredi | uredi izvor]

Fizičke

[uredi | uredi izvor]

Za siborgijum se očekuje da je metal u čvrstom stanju u normalnim uslovima pritiska i temperature te da bi mogao poprimati prostorno-centriranu kubnu kristalnu strukturu, sličnu onoj kao kod njegovog lakšeg kongenera volframa.[13] To bi po predviđanjima trebao biti vrlo težak metal gustine od približno 35,0 g/cm3, što bi značilo da je četvrti po gustini od svih 118 poznatih elemenata, manje samo od (takođe sintetičkih) elemenata borijuma (37,1 g/cm3), majtnerijuma (37,4 g/cm3) i hasijuma (41 g/cm3), koji ga slede u periodnom sistemu.[14] Kao usporedba, najgušći poznati element kojem je gustina pouzdano izmerena jeste osmijum, a ima gustinu od „samo” 22,59 g/cm3. Velika gustina siborgijuma rezultat je njegove velike atomske težine, kontrakcije lantanoida i aktinoida i relativističkih efekata, mada bi proizvodnja dovoljnih količina siborgijuma, kako bi se ova vrednost mogla izmeriti, bila vrlo nepraktična a uzorak bi se vrlo brzo raspao.[14]

Hemijske

[uredi | uredi izvor]

Siborgijum je četvrti član 6d serije prelaznih metala a takođe je i najteži član 6. grupe hemijskih elemenata u periodnom sistemu, ispod hroma, molibdena i volframa. Svi elementi ove grupe grade širok spektar oksoanjona. Oni vrlo verno oslikavaju oksidaciono stanje grupe, +6, mada je ono izuzetno oksidujuće u slučaju hroma, a postaje sve više stabilno naspram redukcije idući sve niže niz grupu. Doista, volfram je posljednji među 5d prelaznih metala gde sva četiri 5d elektrona učestvuju u metalnoj vezi.[15] Kao takav, siborgijum bi mogao imati +6 kao svoje najstabilnije oksidaciono stanje, bilo u gasovitoj fazi ili u vodenom rastvoru, a to je i jedino oksidaciono stanje koje je eksperimentalno i potvrđeno. Stanja +4 i +5 bi trebala biti manje stabilna, dok stanje +3, koje je najčešće kod hroma, bi trebalo biti najmanje stabilno za siborgijum.[14] Eksperimenti u vezi hemijskih osobina ovog elementa su u velikoj meri ograničeni zbog mogućnosti dobijanja siborgijuma u izuzetno malim količinama, ponekad samo jednim atomom tokom dužeg vremena, kao i kratkim vremenom poluraspada, što ima za posledicu teške uslove u kojima se izvode eksperimenti.[16] Izotop 265Sg i njegov izomer 265mSg imaju poseban značaj u radiohemiji: dobijaju se reakcijom 248Cm(22Ne,5n).[17]

Pretpostavlja se da bi siborgijum mogao graditi jako isparljivi heksafluorid (SgF6) kao i umereno isparljive heksahloride (SgCl6), pentahloride (SgCl5) i oksihloride SgO2Cl2 i SgOCl4.[4] Za SgO2Cl2 se očekuje da bi trebao biti najstabilniji među siborgijum-oksihloridima te bi trebao biti najmanje isparljiv među svim oksihloridima elemenata 6. grupe, prema redosledu MoO2Cl2 > WO2Cl2 > SgO2Cl2.[14]

Za isparljiva jedinjenja siborgijuma(VI) SgCl6 i SgOCl4 očekuje se da bi trebali biti nestabilni i da bi se raspadali do jedinjenja siborgijuma(V) pri visokim temperaturama, analogno MoCl6 i MoOCl4; ovo se ne bi trebalo dešavati sa SgO2Cl2 zbog mnogo većeg energetskog procepa između najviših zauzetih i najnižih nezauzetih molekularnih orbitala, uprkos sličnoj snazi veze Sg-Cl (sličnost sa molibdenom i volframom).[18] Stoga, u prvim eksperimentalnim hemijskim studijama siborgijuma 1995. i 1996. godine, atomi ovog elementa su dobijeni reakcijom 248Cm(22Ne,4n)266Sg, zatim termalizirani te su reagovali sa smesom O2/HCl. Osobine adsorpcije dobijenih oksihlorida su izmerene i upoređene sa onim kod jedinjenja molibdena i volframa. Rezultati ukazuju da siborgijum gradi vrlo isparljiv oksihlorid sličan onim kod drugih elemenata iz 6. grupe, a takođe potvrđuju i smanjujući trend isparljivosti oksihlorid idući niz grupu 6 prema dole:

Sg + O
2 + 2 HCl → SgO
2Cl
2 + H
2

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ а б Östlin, A.; Vitos, L. (2011). „First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals”. Physical Review B. 84 (11): 113104. Bibcode:2011PhRvB..84k3104O. doi:10.1103/PhysRevB.84.113104. 
  3. ^ а б в Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria (2006). „Transactinides and the future elements”. Ур.: Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd изд.). Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. ISBN 1-4020-3555-1. 
  4. ^ а б Fricke, Burkhard (1975). „Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties”. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21: 89—144. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:10.1007/BFb0116498. Приступљено 4. 10. 2013. 
  5. ^ „Periodic Table, Seaborgium”. Royal Chemical Society. Приступљено 20. 2. 2017. 
  6. ^ Utyonkov, V. K.; Brewer, N. T.; Oganessian, Yu. Ts.; Rykaczewski, K. P.; Abdullin, F. Sh.; Dimitriev, S. N.; Grzywacz, R. K.; Itkis, M. G.; Miernik, K.; Polyakov, A. N.; Roberto, J. B.; Sagaidak, R. N.; Shirokovsky, I. V.; Shumeiko, M. V.; Tsyganov, Yu. S.; Voinov, A. A.; Subbotin, V. G.; Sukhov, A. M.; Karpov, A. V.; Popeko, A. G.; Sabel'nikov, A. V.; Svirikhin, A. I.; Vostokin, G. K.; Hamilton, J. H.; Kovrinzhykh, N. D.; Schlattauer, L.; Stoyer, M. A.; Gan, Z.; Huang, W. X.; Ma, L. (30. 1. 2018). „Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu+48Ca reaction”. Physical Review C. 97 (14320): 014320. Bibcode:2018PhRvC..97a4320U. doi:10.1103/PhysRevC.97.014320. 
  7. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  8. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  9. ^ а б в Barber, R. C.; Greenwood N. N.; Hrynkiewicz A. Z.; Jeannin Y. P.; et al. (1993). „Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements”. Pure and Applied Chemistry. 65 (8): 1757. S2CID 195819585. doi:10.1351/pac199365081757. 
  10. ^ Ghiorso, A.; Nitschke, J. M.; Alonso, J. R.; Alonso, C. T.; Nurmia, M.; Seaborg, G. T.; Hulet, E. K.; Lougheed, R. W. (1974). „Element 106”. Physical Review Letters. 33 (25): 1490—1493. Bibcode:1974PhRvL..33.1490G. doi:10.1103/PhysRevLett.33.1490. 
  11. ^ a b Hoffman, D.C., Ghiorso, A., Seaborg, G. T. (2000): The Transuranium People: The Inside Story, World Scientific, str. 369–399, „Reflections and Predictions”. The Transuranium People. 2000. str. 434—440. ISBN 978-1-86094-087-3. doi:10.1142/9781860943096_0015. 
  12. ^ a b v „106 Seaborgium” (na jeziku: engleski). Elements.vanderkrogt.net. Pristupljeno 15. 3. 2018. 
  13. ^ Östlin, A.; Vitos, L. (2011). „First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals”. Physical Review B. 84 (11): 113104. Bibcode:2011PhRvB..84k3104O. doi:10.1103/PhysRevB.84.113104. 
  14. ^ a b v g Haire, Richard G. (2006). „Transactinides and the future elements”. Ur.: Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3 izd.). Dordrecht, Holandija: Springer Science+Business Media. str. 1652-1711. ISBN 1-4020-3555-1. 
  15. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2 izd.). Butterworth-Heinemann. str. 1002–39. ISBN 0-08-037941-9. 
  16. ^ Even J.; Yakushev A.; Dullmann C. E.; Haba H.; Asai M.; et al. (2014). „Synthesis and detection of a seaborgium carbonyl complex”. Science. 345 (6203): 1491—1493. Bibcode:2014Sci...345.1491E. PMID 25237098. S2CID 206558746. doi:10.1126/science.1255720. [Pretplata neophodna (pomoć)]. 
  17. ^ Moody Ken (30. 11. 2013). „Synthesis of Superheavy Elements”. Ur.: Matthias Schädel; Dawn Shaughnessy. The Chemistry of Superheavy Elements (2 izd.). Springer Science & Business Media. str. 24—8. ISBN 9783642374661. 
  18. ^ Kratz J. V. (2003). „Critical evaluation of the chemical properties of the transactinide elements (IUPAC Technical Report)” (PDF). Pure and Applied Chemistry. 75 (1): 103. S2CID 5172663. doi:10.1351/pac200375010103. 

Literatura

[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze

[uredi | uredi izvor]
Siborgijum na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Сиборгијум&oldid=27904492”