Seabórgio

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Pix.gif Seabórgio Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.svg
DúbnioSeabórgioBóhrio
W
   
 
106
Sg
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Sg
Tabela completaTabela estendida
Aparência
desconhecida
Informações gerais
Nome, símbolo, número Seabórgio, Sg, 106
Série química metal de transição.
Grupo, período, bloco 6, 7, d
Densidade, dureza 35 000 (previsto)[1] kg/m3,
Número CAS 54038-81-2
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica (269) u
Raio atómico (calculado) 132 (est.)[1] pm
Raio covalente 143 (est.)[2] pm
Raio de Van der Waals pm
Configuração electrónica [Rn] 5f14 6d4 7s2
(previsto)[1]
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 6, 5, 4, 3 [1]
Óxido
Estrutura cristalina
Propriedades físicas
Estado da matéria Sólido (presumido)
Ponto de fusão  K
Ponto de ebulição  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 757,5 (est.)[1] kJ/mol
2º Potencial de ionização 1 732,9 (est.)[1] kJ/mol
3º Potencial de ionização 2 483,5 (est.)[1] 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
271Sg Sin. 1,9 min α
FS
8,54
267Rf
269Sg Sin. 2,1 min α 8,56 265Rf
267Sg Sin. 1,4 min α
FS
8,20
263Rf
265mSg Sin. 16,2 s α 8,7 261mRf
265Sg Sin. 8,9 s α 8,9 8,84 8,76 261Rf
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O seabórgio ( em homenagem a Glenn T. Seaborg ) ou eka-tungstênio ou "eka-wolfrâmio" ( por estar localizado abaixo do tungstênio na tabela periódica) é um elemento químico sintético , símbolo Sg , número atômico 106 ( 106 prótons e 106 elétrons ) com massa atómica 266 u. É um metal de transição pertencente ao grupo 6 da classificação periódica dos elementos.

É um elemento radioativo, transurânico, provavelmente metálico , sólido de aspecto prateado. O elemento foi sintetizado, em 1974, por uma equipe soviética em Dubna, e por uma equipe norte-americana em Berkeley. O isótopo mais estável é o 266Sg com uma meia-vida de 21 segundos. Nenhum uso é conhecido fora do âmbito da pesquisa.

História[editar | editar código-fonte]

O elemento 106 foi descoberto simultaneamente em dois laboratórios. Em junho de 1974, uma equipe soviética liderada por G. N. Flerov no "Joint Institute for Nuclear Research" em Dubna relatou a produção do isótopo de seabórgio com massa 259 (meia-vida de 0.48 segundos) bombardeando isótopos de chumbo com íons Cr-54. Em setembro de 1974 , uma equipe norte-americana liderada por Albert Ghiorso no "Lawrence Radiation Laboratory" da Universidade da Califórnia, Berkeley, relatou a criação de um isótopo de massa 263 ( meia-vida de 1 segundo ) bombardeando isótopos de Cf-249 com íons de O-18.

Os americanos sugeriram para o elemento o nome "seabórgio", em homenagem ao químico e físico norte-americano Glenn T. Seaborg. Criou-se uma controvérsia porque o homenageado ainda era vivo. A IUPAC resolveu adotar o nome temporário "unnilhexium" (símbolo Unh).

Um comitê internacional decidiu, em 1992 , que os laboratórios de Berkely e Dubna levariam o crédito da descoberta.

Em 1994 a IUPAC recomendou para o elemento 106 o nome Rutherfórdio adotando a regra que nenhum elemento pode ser nomeado em homenagem a uma pessoa viva. Esta regra foi ferozmente criticada pela "American Chemical Society", alegando que um precedente já tinha ocorrido quando foi nomeado um elemento de einstênio em homenagem a Albert Einstein enquanto vivo. Em 1997, como parte de um acordo que envolveu os elementos 104 e 108, o nome "seabórgio", símbolo "Sg" , foi reconhecido internacionalmente.

Isótopos[editar | editar código-fonte]

11 isótopos de seabórgio são conhecidos, sendo o de mais longa vida o isótopo 269Sg , cujo modo de decaimento ocorre através de emissão alfa e fissão espontânea. Apresenta uma meia-vida de 22 segundos. O de vida mais curta é o isótopo 258Sg com decaimento alfa e fissão espontânea. A meia-vida deste isótopo é de apenas 2.9 milissegundos.

Propriedades Físicas[editar | editar código-fonte]

Espera-se que o seabórguio seja um elemento sólido nas condições normais de temperatura e pressão, e assuma uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, semelhante ao seu tungstênio, seu homólogo mais leve. Deverá ser um metal muito denso com uma densidade de cerca de 35,0 g/cm3, que seria a quarta maior de qualquer um dos 118 elementos conhecidos, inferior apenas à do bóhrio (37,1 g/cm3), meitnério (37,4 g/cm3) e hássio (41 g/cm3), os três elementos seguintes na tabela periódica. Em comparação, o elemento mais denso conhecido que teve a sua densidade medida, o ósmio, tem uma densidade de apenas 22,61 g/cm3. Isto resulta da elevada massa atômica do seabórguio, as contrações lantanídicas e actinídicas e os efeitos relativísticos , embora a produção de Sg suficiente para medir esta quantidade seria impraticável, sendo que a amostra decairia rapidamente.

Propriedades Químicas[editar | editar código-fonte]

O seabórguio é o quarto membro da série 6d de metais de transição e o membro mais pesado do grupo 6 da tabela periódica, abaixo de cromo, molibdênio e tungsténio. Todos os membros do grupo formam uma diversidade de oxoânions. Os elementos desta família apresentam prontamente o seu estado de oxidação do grupo +6, embora este seja altamente oxidante no caso do cromo. Este estado se torna mais e mais estável à redução à medida que se desce pelo grupo: de fato, o tungstênio é o último dos metais de transição 5d, e todos os seus quatro electrões 5d participam na ligação metálica. Como tal, o seabórguio deve ter o estado +6 como seu estado de oxidação mais estável, tanto na fase gasosa quanto em solução aquosa, e este é o único estado de oxidação que foi atingido experimentalmente. Os estados +5 e +4 devem ser menos estáveis ​​e o estado +3, o mais comum para o Cr, seria o menos estável para o Sg. As investigações químicas experimentais têm sido dificultadas devido à necessidade de produzir um átomo de seabórguio de cada vez, a sua meia-vida curta e a dureza necessárias, resultante das condições experimentais.

Esta estabilização do estado de oxidação mais elevado ocorre nos elementos 6d precoces devido à semelhança entre as energias dos orbitais 6d e 7s, uma vez que os orbitais 7s são relativisticamente estabilizados e os orbitais 6d são relativisticamente desestabilizados. Este efeito é tão grande no sétimo período que o átomo de Sg deverá perder elétrons 6d antes dos elétrons 7s (Sg = [Rn]5f146d47s2; Sg+ = [Rn]5f146d37s2; Sg+2 = [Rn]5f146d37s1; Sg+4 = [Rn]5f146d2; Sg+6 = [Rn]5f14). Devido à grande desestabilização dos orbitais 7s, Sg+4 devem ser ainda menos estável do que W+4 e por isso deve ser muito facilmente oxidado a Sg+6. O raio iônico previsto do íon Sg+6 hexacoordenado é de 65 pm, enquanto o raio atômico previsto do seabórguio é de 128 pm. No entanto, a estabilidade do estado de oxidação mais elevado ainda é esperado para diminuir na ordem Lr+3 > Rf+4 > Db+5 > Sg+6. Alguns potenciais padrão de redução previstos para íons de seabórguio em solução aquosa ácida são os seguintes:

2 SgO3 + 2 H+ + 2 e está em equilíbrio com Sg2O5 + H2O E0 = −0.046 V
Sg2O5 + 2 H+ + 2 e está em equilíbrio com 2 SgO2 + H2O E0 = +0.11 V
SgO2 + 4 H+ + e está em equilíbrio com Sg3+ + 2 H2O E0 = −1.34 V
Sg3+ + e está em equilíbrio com Sg2+ E0 = −0.11 V
Sg3+ + 3 e está em equilíbrio com Sg E0 = +0.27 V

Seabórguio deve formar um hexafluoreto SgF6 muito volátil, bem como um hexacloreto moderadamente volátil SgCl6, um pentacloreto SgCl5, oxicloretos SgO2Cl2 e SgOCl4. SgO2Cl2 está previsto para ser o mais estável das oxicloretos de seabórguio e o oxicloreto menos volátil do grupo 6, seguindo a sequência: MoO2Cl2 > WO2Cl2 > SgO2Cl2.

Os compostos voláteis de seabórguio (VI), como SgCl6 e SgOCl4, são previstos para serem instáveis à decomposição para compostos de Seabórguio(V) a elevadas temperaturas, de forma análoga aos homólogos mais leves MoCl6 e MoOCl4; isso não deve acontecer com SgO2Cl2, devido à diferença de energia muito maior entre os orbitais moleculares mais ocupados e desocupados, apesar das forças de ligação semelhantes Sg-Cl (à semelhança do molibdênio e tungstênio). Assim, nos primeiros estudos experimentais da química do seabórgio, em 1995 e 1996, átomos de Sg foram produzidos na reação de fusão nuclear entre 248Cm (22Ne, 4n) 266Sg. Esses átomos foram feitos reagir termicamente com uma mistura O2/HCl. As propriedades de adsorção do oxicloreto resultante foram medidas e comparadas com as dos compostos de molibdênio e tungstênio. Os resultados indicaram que o Sg formou um oxicloreto volátil similar aos dos outros elementos do grupo 6 e confirmou a tendência decrescente da volatilidade dos oxicloretos no grupo 6:

Sg + O2 + 2HCl → SgO2Cl2 + H2

Em 2001, uma equipe continuou o estudo da química em fase gasosa de seabórgio fazendo reagir o elemento com O2 em ambiente aquoso. De forma semelhante à formação do oxicloreto, os resultados da experiência indicaram a formação de óxido-hidróxido de seabórgio, uma reação bem conhecida entre os homólogos mais leves do grupo 6, bem como o pseudo-homólogo urânio.

2Sg + 3O2 → 2SgO3 SgO3 + H2O → SgO2(OH)2

Molibdênio e tungstênio são muito semelhantes entre si e mostram diferenças importantes em relação ao cromo, e o seabórguio deverá seguir uma química muito próxima à do tungstênio e molibdênio formando uma variedade ainda maior de oxoânions, o mais simples dentre eles, sendo o seaborgato, SgO4−2, que se formam a partir da hidrólise rápida do íon hipotético [Sg(H2O)6]+6, embora isso ocorreria menos facilmente do que com molibdênio e tungstênio, conforme o esperado devido ao maior tamanho do átomo de Sg. Seabórgio deve hidrolisar menos rapidamente do que o tungstênio em ácido fluorídrico a baixas concentrações, porém mais facilmente a concentrações elevadas, também formando complexos, tais como SgO3F- e SgOF5-: a formação do complexo compete com a hidrólise em ácido fluorídrico. Estas previsões têm sido amplamente confirmadas. Em experimentos realizados em 1997 e 1998, Sg foi eluído em resina de troca catiônica usando uma solução HNO3/HF, formando provavelmente o composto neutro SgO2F2 ou o íon complexo aniônico [SgO2F3]-, em vez de SgO4−2. Em contraste, em 0,1 M de ácido nítrico, seabórgio não eluiu, ao contrário de molibdênio e tungstênio, o que indica que a hidrólise de [Sg(H2O)6]+6 prossegue gerando o complexo catiónico [[Sg(OH)4(H2O)2]]+2 ou [SgO(OH)3(H2O)2]+, enquanto que a do molibdénio e tungsténio prossegue para o complexo neutro [MO2(OH)2)].

O único outro estado de oxidação conhecido para o Sg diferente do +6 é o estado de oxidação zero. Da mesma forma que os seus três congêneres mais leves, que formam carbonilas metálicas tais como hexacarbonilo de cromo (Cr(CO)6), hexacarbonilo de molibdênio (Mo(CO)6) e hexacarbonilo de tungstênio (W(CO)6), em 2014 foi mostrado que o seabórguio também forma um complexo carbonílico, hexacarbonilo de seabórguio, Sg(CO)6. Tal como os seus homólogos de molibdênio e tungstênio, o hexacarbonilo de seabórguio é um composto volátil que reage rapidamente com o dióxido de silício.

Referências

  1. a b c d e f g 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 
  2. Chemical Data. Seaborgium - Sg, Royal Chemical Society

Ligações externas[editar | editar código-fonte]