Quatre dels descobridors del mendelevi en una fotografia del 1980 celebrant el 25è aniversari del descobriment. D'esquerra a dreta: G. Choppin,G.T. Seaborg, B.G. Harvey iA. Ghiorso.
El nom li posaren en honor del químic rusDmitri Mendeléiev (1834–1907), descobridor de lallei periòdica i autor de la primera taula periòdica publicada el 1869.[6] La preparació i aïllament del mendelevi es dugué a terme en plenaGuerra Freda en els laboratoris de la Universitat de Califòrnia a Berkeley.[7] Posar-li el nom d'un gran científic rus a un element descobert alsEUA, quan les tensions polítiques i militars eren altes amb l'URSS no fou senzill i Glenn Seaborg hagué de demanar permís al govern estatunidenc deDwight D. Eisenhower. El 1955, el mateix any del seu descobriment, laIUPAC reconeixia el nom mendelevi per a l'element de nombre atòmic 101 amb símbol Mv, que seria modificat tan sols dos anys més tard per l'actual Md per laUnió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC).[8]
Els investigadors de launiversitat de Califòrnia a Berkeley decidiren utilitzar el seu poderósciclotró de 48 MeV per preparar per primera vegada un element àtom a àtom bombardejanteinsteini ambpartícules α. Però per això, primer calia generar prou quantitat d'aquest element amb el qual produir el mendelevi. Fou necessari irradiar durant tot un any alreactor nuclear d'Idaho Falls, estat d'Idaho, una mostra deplutoni 239 i purificar a correcuita i amb les mesures de seguretat necessàries l'einsteini 253 obtingut, ja que elperíode de semidesintegració d'aquest isòtop és de tot just tres setmanes.[9] Les reaccions consisteixen en diverses absorcions de neutrons seguides dedesintegracions β- i s'aconsegueix així produir nuclis amb un protó més en cada reacció. Les reaccions foren:[10]
Finalment, la mostra d'einsteini 253 d'uns 4 × 10–13 g[9] es diposità en una làmina d'or, la qual fou bombardejada durant una setmana amb un intens feix de 1014partícules α per segon i energia de 41 MeV, amb una producció de només dos àtoms de mendelevi per cada tres hores de bombardeig.[11] Transcorregut aquest temps, la mostra es refredà i es dissolgué enaigua règia per poder separar elselements transurànics de l'or, per la qual cosa s'emprà unacolumna de bescanvi iònic. Les poques gotes resultants es purificaren mitjançant unaresina de bescanvi catiònic i l'ús d'α-hidroxiisobutilat d'amoni. Després d'aquest minuciós i perillós procediment s'aïllaren els primers àtoms de mendelevi (isòtop mendelevi 256) que mai s'havien produït.[5]
Des de llavors, cap altre element ha estat aïllat químicament. L'existència de nous elements es confirma únicament per la sevadesintegració radioactiva i que és característica de cada element.[8]
A causa dels pocs àtoms que es poden sintetitzar del mendelevi no s'han pogut fer estudis experimentals de les seves propietats. Les prediccions indiquen que es tractaria d'unmetall sòlid argentat, amb un punt de fusió de 827 °C. Laconfiguració electrònica és [Rn] 5f137s2.[12][13]
Tot i la dificultat de la preparació d'aquest element radioactiu, s'ha pogut estudiar la seva química en dissolució, el que ha permès confirmar que presenta elsestats d'oxidació +2 i +3, sent aquest últim el més estable, com es podria esperar per la seva posició entre elsactinoides, amb els quals comparteix una reactivitat molt similar. De fet, s'ha pogut comprovar que el mendelevi forma hidròxid de mendelevi(III) i fluorur de mendelevi(III), insolubles i que les seves propietats són similars a les que s'havien predit abans del seu descobriment.[14][13]
Elspotencials de reducció que han comunicat diferents investigadors són E0(Md3+/Md2+) = –0,15 ± 0,15 V i E0(Md2+/Md0) = –2,4 V.[15]
Actualment, s'han sintetitzat o observat denouisòtops del mendelevi, que van delsnombres màssics 245 al 262. La majoria apareixen encadenes de desintegració d'isòtops d'elements denombre atòmic superior i imparell, ja que ell el té imparell, a través d'un seguit dedesintegracions α (a cada desintegració α es perden dos protons). Així, el mendelevi 259 apareix en la cadena de desintegració deltennes 291 (nombre atòmic 117), el mendelevi 260 en la del tennes 292, el mendelevi 261 en la delmoscovi 289 (nombre atòmic 115), el mendelevi 262 en la delnihoni 286 (nombre atòmic 113), etc. Per exemple, en la cadena de desintegració del nihoni 286 apareix el mendelevi 262 després de sis desintegracions α:[16]
El més estable dels isòtops del mendelevi és el mendelevi 258, que té unperíode de semidesintegració t½ = 51,5 d i que es desintegra per emissió d'unapartícula α en einsteini 254:[17]
Tanmateix, l'isòtop més emprat en estudis químics és el mendelevi 256, perquè és el que es pot obtenir amb més facilitat i quantitat. El seu període de semidesintegració és t½ = 77 min i es desintegra percaptura electrònica en fermi 256, i aquest es desintegra perfissió espontània:[9]
Els isòtops més lleugers (244 Md a247 Md) es produeixen principalment amb el bombardeig d'objectius debismut amb ions d'argó, mentre que els lleugerament més pesats (248 Md a253 Md) es produeixen bombardejant objectius deplutoni iamerici amb ions decarboni initrogen. Els isòtops més importants i estables es troben en el rang de254 Md a258 Md i es produeixen mitjançant el bombardeig d'einsteini amb partícules alfa: es poden utilitzar einsteini-253, -254 i -255. El259 Md es produeix com aproducte de desintegració del259No, iel 260 Md es pot produir en unareacció de transferència entre l'einsteini-254 il'oxigen-18.[18] Normalment, l'isòtop256 Md més emprat es produeix bombardejant einsteini-253 o -254 amb partícules alfa: l'einsteini-254 es prefereix perquè té una vida mitjana més llarga i, per tant, es pot utilitzar com a objectiu durant més temps.[18] Utilitzant einsteini, es poden produirfemtogrames de mendelevi-256.[18]
L'impuls de retrocés dels àtoms de mendelevi-256 produïts s'utilitza per allunyar-los físicament de l'objectiu d'einsteini a partir del qual es produeixen, posant-los sobre una fina làmina de metall (normalmentberil·li,alumini,platí oor) just darrere de l'objectiu en el buit.[19] Això elimina la necessitat d'una separació química immediata, que és costosa i evita la reutilització del car objectiu d'einsteini.[19] Els àtoms de mendelevi queden atrapats en una atmosfera de gas (sovintheli) i el mendelevi és transportat per un raig de gas des d'una petita obertura de la cambra de reacció.[19] Fent servir untub capil·lar llarg, i incloent aerosols declorur de potassi en el gas d'heli, els àtoms de mendelevi es poden transportar a desenes demetres per ser analitzats químicament i determinar la seva quantitat.[20][19] Aleshores, el mendelevi es pot separar del material de la làmina i altres productes de fissió aplicant àcid a la làmina, esprés coprecipitant el mendelevi amb fluorur de lantà, i posteriorment utilitzant una columna de resinad'intercanvi catiònic amb una solució d'etanol al 10% saturada ambàcid clorhídric, com a eluent. Tanmateix, si la làmina està feta d'or i és prou prima, n'hi ha prou amb dissoldre l'or enaigua règia abans de separar els actínids trivalents de l'or mitjançant lacromatografiad'intercanvi d'anions, l'eluent és 6 M àcid clorhídric.[19]
Finalment, el mendelevi es pot separar dels altres actínids trivalents amb l'elució selectiva d'una columna de resina d'intercanvi catiònic, amb l'eluent l'amoníac α-HIB.[19] L'ús del mètode de raig de gas habitualment fa innecessaris els dos primers passos.[19] El procediment anterior és el més utilitzat per a la separació d'elements de transeinsteini.[19]
Una altra possibilitat per tal de separar els actínids trivalents és utilitzant la cromatografia d'extracció amb dissolvent utilitzant àcid bis-(2-etilhexil) fosfòric (abreujat com HDEHP) com a fase orgànica estacionària iàcid nítric com a fase aquosa mòbil. La seqüència d'elució dels actínids s'inverteix respecte a la de la columna de resina d'intercanvi catiònic, el que comporta que els actínids més pesats elueixin més tard. El mendelevi separat per aquest mètode té l'avantatge d'estar lliure d'agent complexant orgànic si el comparem amb la columna de resina; però el desavantatge és que llavors el mendelevi elueix molt tard en la seqüència d'elució, ja que ho fa després del fermi.[20]
Hi ha un altre mètode per aïllar el mendelevi que explota les diferents propietats d'elució de Md2+ de les d'Es3+ i Fm3+ . Els passos inicials són els mateixos que els anteriors i utilitza HDEHP per a la cromatografia d'extracció, però coprecipita el mendelevi amb fluorur de terbi en lloc de fluorur de lantà. Aleshores, s'afegeixen 50 mg decrom al mendelevi per reduir-lo a l'estat +2 en 0,1 M àcid clorhídric ambzinc omercuri.[19] Llavors es produeix l'extracció amb dissolvent i, mentre els lantànids i actínids trivalents i tetravalents romanen a la columna, el mendelevi (II) no ho fa i es manté a l'àcid clorhídric. Després es reoxida a l'estat +3 fent servirperòxid d'hidrogen i posteriorment s'aïlla per elució selectiva amb 2 M àcid clorhídric (per eliminar impureses, inclòs el crom) i finalment 6 M àcid clorhídric (per eliminar el mendelevi).[19] També es pot utilitzar una columna d'amalgama de cationita i zinc, utilitzant 1 M àcid clorhídric com a eluent, reduint Md(III) a Md(II) on es comporta com elsmetalls alcalinotèrris.[19] L'aïllament químic termocromatogràfic es podria aconseguir mitjançant l'hexafluoroacetilacetonat de mendelevi volàtil: també es coneix el compost anàleg de fermi i també és volàtil.[19]
Tot i que molt poques persones poden entrar en contacte amb el mendelevi, la Comissió Internacional de Protecció Radiològica ha establert límits d'exposició anuals per a l'isòtop més estable. Per al mendelevi 258, el límit d'ingestió es fixà en 9 × 105 becquerels (1 Bq = 1 decaïment per segon). Donat el curtperíode de semidesintegració d'aquest isòtop només són necessaris 2,48 ng per a arribar al límit d'ingestió. El límit d'inhalació és de 6 000 Bq o 16,5 pg.[21]
↑HUB, DIWAKAR EDUCATION.CSIR NET Chemical Science (Chemistry) [Question Bank Chapter Wise Question Answer of All Units 4000 +[MCQ] As Per updated Syllabus: Based on Inorganic Chemistry ,Organic Chemistry & Physical Chemistry (As Per Syllabus)] (en anglès). Diwakar Education Hub, 2021-10-25, p. 120.
_-_DPLA_-_7d00fd0ba82bd6900ac2e832f03aeb27.jpg)
