Fermio struktūra, ypatybės, naudojimo būdai ir rizika



The Fermium yra radioaktyvus cheminis elementas, gaunamas tokiu būdu, kurį sukelia branduolio transmutacija, kurioje branduolinio tipo reakcijos gali dirbtinai pakeisti elemento, laikomo stabiliu, branduolį ir taip kilti iš radioaktyvaus pobūdžio izotopo arba elemento tai nėra natūraliai.

Šis elementas buvo rastas 1952 m., Per pirmąjį sėkmingą branduolinį bandymą „Ivi Mike“, kurį atliko Kalifornijos universiteto mokslininkų grupė vadovaujant Albertui Ghiorsui. Fermiumas buvo aptiktas kaip pirmasis vandenilio bombos sprogimas Ramiojo vandenyno regione.

Po metų fermiumas buvo gautas sintetiniu būdu branduoliniame reaktoriuje, plombantą su neutronais; ir ciklotrone, bombarduodami uraną-238 su azoto jonais.

Šiuo metu fermiumas gaminamas per ilgą branduolinių reakcijų grandinę, kuri apima bombardavimą kiekvienam grandinės izotopui su neutronais ir tada leidžia gautam izotopui patekti į beta-skilimą.

Indeksas

  • 1 Cheminė struktūra
  • 2 Ypatybės
  • 3 Elgesys sprendimuose
    • 3.1 Normalus elektrodo potencialas
    • 3.2 Radioaktyvus skilimas
  • 4 Naudojimas ir rizika
  • 5 Nuorodos

Cheminė struktūra

Fermio (Fm) atominis skaičius yra 100 ir jo elektroninė konfigūracija yra [Rn] 5f12 7s2. Be to, jis yra aktinidų grupėje, kuri yra periodinės lentelės 7 periodo dalis, ir, atsižvelgiant į tai, kad jo atominis skaičius yra didesnis nei 92, tai vadinama transuraniniu elementu.

Šia prasme fermium yra sintetinis elementas, todėl neturi stabilių izotopų. Dėl šios priežasties ji neturi standartinės atominės masės.

Be to, atomai, kurie yra izotopai vienas su kitu, turi tokį patį atominį skaičių, bet skirtingą atominę masę, turint omenyje, kad yra 19 žinomų elemento izotopų, nuo atominės masės 242 iki 260.

Tačiau izotopas, kurį galima gaminti dideliais kiekiais atomų pagrindu, yra Fm-257, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 100,5 dienos. Šis izotopas taip pat yra didžiausias atominis skaičius ir masė, kada nors izoliuota nuo bet kokio reaktoriaus ar medžiagos, pagamintos termobranduolinio įrenginio..

Nors fermium-257 yra gaminamas didesniais kiekiais, fermium-255 buvo labiau prieinamas reguliariai ir dažniau naudojamas cheminiams tyrimams naudojant žymėjimo lygį.

Savybės

Fermiumo cheminės savybės buvo tiriamos tik minimaliais kiekiais, todėl visa gauta cheminė informacija yra gauta iš eksperimentų, atliktų su elemento pėdsakais. Tiesą sakant, daugeliu atvejų šie tyrimai atliekami tik su keliais atomais arba net vienu atomu vienu metu.

Karališkosios chemijos draugijos duomenimis, fermiumo lydymosi temperatūra yra 1527 ° C (2781 ° F arba 1800 K), jo atominis spindulys yra 2,45 Å, jo kovalentinis spindulys yra 1,67 Å, ​​ir 20 ° C temperatūra yra kietoje būsenoje (radioaktyvusis metalas).

Be to, daugelis jo savybių, tokių kaip oksidacijos būsena, elektronegatyvumas, tankis, virimo temperatūra, yra nežinomos.

Iki šiol niekas nesugebėjo pagaminti pakankamai didelio fermiumo mėginio, kad galėtų jį pamatyti, nors tikimasi, kad, kaip ir kiti panašūs elementai, jis yra sidabro pilkas metalas.

Elgesys sprendimuose

Fermium neveikia stipriai redukuojančiomis sąlygomis vandeniniame tirpale, kaip tikėtasi trivalentiam aktinido jonui.

Koncentruotoje druskos rūgštyje, azoto rūgštyje ir amonio tiocianato tirpaluose, fermiumas su šiais ligandais sudaro anijoninius kompleksus (molekulę arba joną, kuris jungiasi prie metalo katijono, kad susidarytų kompleksas), kuris gali būti adsorbuotas ir po to išplaunamas iš anijonų mainų stulpeliai.

Normaliomis sąlygomis fermiumas yra kaip Fm jonas3+, kurio hidratacijos indeksas yra 16,9 ir rūgšties disociacijos konstanta 1,6 × 10-4 (pKa = 3,8); taip, kad manoma, kad sąnarys galinių aktinidų kompleksuose yra daugiausia joninio pobūdžio.

Taip pat tikimasi, kad Fm jonas3+ būti mažesni už anijonus3+ (plutonį, americiumą arba kuriumo jonus), prieš tai dėl didesnio efektyvaus branduolinio įkrovos; todėl tikimasi, kad fermiumas sudarys trumpesnes ir stipresnes metalų ligandų jungtis.

Kita vertus, fermiumas (III) gali būti lengvai sumažintas iki fermio (II); pavyzdžiui, su samariumo chloridu (II), su kuriuo susikaupia fermio (II).

Normalus elektrodo potencialas

Apskaičiuota, kad elektrodo potencialas yra maždaug -1,15 V, palyginti su standartiniu vandenilio elektrodu.

Be to, Fm pora2+/ Fm0 elektrodų potencialas yra -2,37 (10) V, remiantis poliarografiniais matavimais; tai yra voltammetrija.

Radioaktyvus skilimas

Kaip ir visi dirbtiniai elementai, fermiumas patiria radioaktyvų skilimą, kurį sukelia daugiausia jų nestabilumas..

Taip yra dėl protonų ir neutronų derinių, kurie neleidžia išlaikyti pusiausvyros, ir spontaniškai keisti ar mažėti, kol pasiekiama stabilesnė forma, atleidžiantis tam tikras daleles..

Šis radioaktyvusis skilimas atsiranda spontanišku skaidymu per alfa skilimą (nes jis yra sunkus elementas) californio-253.

Naudojimas ir rizika

Fermio susidarymas natūraliai neįvyksta ir nerastas žemės plutoje, todėl nėra pagrindo atsižvelgti į jo poveikį aplinkai..

Dėl nedidelio pagaminto fermio kiekio ir jo trumpo pusinės eliminacijos periodo šiuo metu nėra jokio pagrindinio mokslinio tyrimo.

Šia prasme, kaip ir visi sintetiniai elementai, fermiumo izotopai yra labai radioaktyvūs ir yra laikomi labai toksiškais. 

Nors su fermiumu lieka nedaug žmonių, Tarptautinė radiologinės apsaugos komisija nustatė metines dviejų stabiliausių izotopų poveikio ribas..

Fermio-253 suvartojimo riba buvo nustatyta 107 becquerel (1 Bq atitinka vieną skilimą per sekundę) ir įkvėpimo ribą esant 105 Bq; fermio-257 reikšmės yra atitinkamai 105 Bq ir 4000 Bq.

Nuorodos

  1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium ir Fermium. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Gauta iš pubs.acs.org
  2. Britannica, E. (s.f.). Fermium. Susigrąžinta iš britannica.com
  3. Karališkoji chemijos draugija. (s.f.). Fermium. Gauta iš rsc.org
  4. ThoughtCo. (s.f.). Fermio faktai. Gauta iš thinkco.com
  5. Vikipedija. (s.f.). Fermium. Gauta iš en.wikipedia.org