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Rutherfórdio

elemento químico com número atómico 104

O rutherfórdio (Eka-Háfnio) tem símbolo químico 'Rf' com número atômico 104 (104 prótons e 104 elétrons).

Pix.gif Rutherfórdio Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.svg
LaurêncioRutherfórdioDúbnio
Hf
   
 
104
Rf
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Rf
Tabela completaTabela estendida
Aparência
desconhecida
Informações gerais
Nome, símbolo, número Rutherfórdio, Rf, 104
Série química metal de transição.
Grupo, período, bloco 4, 7, d
Densidade, dureza 23 000[1][2] kg/m3,
Número CAS 53850-36-5
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica (267) u
Raio atómico (calculado) pm
Raio covalente pm
Raio de Van der Waals pm
Configuração electrónica [Rn] 5f14 7s2 6d2[1][2]
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 4[1]
Óxido
Estrutura cristalina
Propriedades físicas
Estado da matéria Sólido (presumido)[1][2]
Ponto de fusão 2 400 (est.)[1][2] K
Ponto de ebulição 5 800 (est.)[1][2] K
Entalpia de fusão kJ/mol
Entalpia de vaporização kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)
Calor específico J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica W/(m·K)
Potencial de ionização 579,9 (est.)[2] kJ/mol
2º Potencial de ionização 1 389,4 (est.)[2] kJ/mol
3º Potencial de ionização 2 296,4 (est.)[2] kJ/mol
4º Potencial de ionização kJ/mol
5º Potencial de ionização kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
261Rf Sin. 70 s α
ε
FS
8,28

257No
261Lr
263Rf Sin. 15 min α
FS
7,90
259No
265Rf Sin. 2,5 min FS
266Rf Sin. 10 ? h α? / FS?
267Rf Sin. 1,3 h FS
268Rf Sin. 6 ? h α? / FS?
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

Este elemento é altamente radioativo, com a maioria dos seus isótopos com meias-vidas abaixo de 70 segundos. Consequentemente, este elemento não apresenta qualquer aplicação conhecida e pouco se conhece sobre ele. O elemento é o primeiro transactinídeo e se prevê que apresente propriedades químicas semelhantes ao elemento háfnio.

Índice

HistóriaEditar

O rutherfórdio (nome dado em homenagem ao físico e químico neozelandês Ernest Rutherford) foi documentado como sendo o primeiro elemento sintético produzido pelo "Instituto de Pesquisa Nuclear de Dubna", (U.R.S.S.), em 1964. Estes pesquisadores, liderados por G. N. Flevor, bombardearam o plutônio-242 com íons de neônio-22, detectando um isótopo que sugeriram ser o elemento 104 de número de massa 260.

Em 1969, pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, sintetizaram o elemento bombardeando o califórnio-249 com carbono-12. O grupo de investigadores da Universidade da Califórnia relataram, também, que não conseguiram reproduzir a síntese realizada anteriormente pelos cientistas soviéticos.

O resultado disto gerou controvérsias. Os soviéticos nomearam o elemento 104 de Kurchatóvio, símbolo Ku, em homenagem ao russo Igor Kurchatov (1903-1960), ex-chefe da pesquisa nuclear soviética. Em 1969, Albert Ghiorso, membro da equipe Norte-Americana sugeriu o nome Rutherfórdio. Em 1994, a IUPAC propôs o nome dúbnio (atualmente o elemento 105) em homenagem ao primeiro local em que foi descoberto (Dubna).

A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) adotou "Unnilquádio" (Unq) como um nome provisório para este elemento até que, finalmente em 1997, indicou para o elemento 104 o nome rutherfórdio (Rf) em homenagem ao físico nuclear Ernest Rutherford (1871–1937).

Química ExperimentalEditar

Rutherfórdio é o primeiro elemento transactinídeo e o segundo membro da série de metais de transição 6d. Os cálculos relativos à seus potenciais de ionização, raio atômico, bem como raios, as energias orbitais, e níveis fundamentais dos seus estados ionizados são semelhantes à de háfnio e muito diferente dos de chumbo. Portanto, concluiu-se que as propriedades básicas do Rf se assemelharam aos de outros elementos do grupo 4, colocando-o abaixo de titânio, zircônio e háfnio. [21] [32] Algumas das suas propriedades foram determinadas por experiências em fase gasosa e química aquosa. O estado de oxidação +4 é o único estado estável para os dois últimos elementos e portanto rutherfórdio também deve exibir um estado de oxidação +4 estável. [32] Para além disso, também é esperado que o rutherfórdio seja capaz de formar um estado +3 menos estável. [2] O potencial de redução padrão do par Rf+4/Rf é predito para ser maior do que -1,7 V. [3]

As propriedades químicas do rutherfórdio foram baseados em cálculo que indicaram que os efeitos relativísticos sobre as camadas de elétrons podem ser forte o suficiente para que os orbitais p têm um nível de energia menor do que os orbitais d , dando-lhe uma configuração eletrônica de valência anômala de [ Rn ] 5f14 6d1 7s2 7p1 ou mesmo [Rn] 5f14 7s27p2, portanto, fazendo com que o elemento se comportasse mais como chumbo do que como o háfnio. Com melhores métodos de cálculo e estudos das propriedades químicas dos compostos do elemento, poderia ser mostrado que o rutherfórdio comporta-se de acordo com os demais elementos do grupo 4. [2] [32]

De um modo análogo ao zircônio e háfnio, presume-se que o rutherfórdio forme um óxido muito estável e refratário, RfO2. Ele reage com halogênios para formar tetra-halogenetos, RfX4, que se hidrolisam em contato com a água para formar oxi-halogenetos RfOX2. Os tetra-halogenetos são sólidos voláteis existentes como moléculas tetraédricas monoméricas na fase de vapor. [32]

Na fase aquosa, o íon Rf+4 hidrolisa menos que titânio (IV) e a uma extensão similar à de zircónio e háfnio, resultando assim em cátions RfO+2. O tratamento dos haletos com excesso de íons haleto promove a formação de íons complexos. A utilização de íons cloreto e brometo produz os complexos hexa-haletos RfCl6–2 e RfBr6–2. Para os complexos de flúor, zircônio e háfnio tendem a formar complexos hepta e octacoordenados. Assim, para o íon rutherfórdio maior, os complexos RfF6–2, RfF7–3 e RfF8–4 são possíveis. [32]

Referências

  1. a b c d e f Chemical Data. Rutherfordium - Rf, Royal Chemical Society
  2. a b c d e f g h Haire, Richard G. (2006). «Transactinides and the future elements». In: Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd ed. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. ISBN 1-4020-3555-1 

Ligações externasEditar