 | Seabórgio |  |
|
|---|
|
| 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 atómica | (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(pornível 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) |
| 1.ºPotencial de ionização | 757,5 (est.)[1]kJ/mol |
| 2.º Potencial de ionização | 1 732,9 (est.)[1] kJ/mol |
| 3.º Potencial de ionização | 2 483,5 (est.)[1] kJ/mol |
| 4.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| 5.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| 6.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| 7.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| 8.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| 9.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| 10.º Potencial de ionização | kJ/mol |
| Isótopos mais estáveis |
|---|
| iso | AN | Meia-vida | MD | Ed | PD | | MeV | | 271Sg | Sin. | 1,9min | α
FS | 8,54
— | 267Rf
— | | 269Sg | Sin. | 2,1min | α | 8,56 | 265Rf | | 267Sg | Sin. | 1,4min | α
FS | 8,20
— | 263Rf
— | | 265mSg | Sin. | 16,2s | α | 8,7 | 261mRf | | 265Sg | Sin. | 8,9s | α | 8,9 8,84 8,76 | 261Rf |
|
| Unidades doSI &CNTP, salvo indicação contrária. |
|
Oseabórgio (em homenagem aGlenn T. Seaborg) oueka-tungstênio ou "eka-wolfrâmio" (por estar localizado abaixo dotungstênio na tabela periódica) é umelemento químico sintético,símboloSg,número atômico 106 (106prótons e 106elétrons) commassa atómica 266u. É ummetal de transição pertencente aogrupo 6 daclassificação periódica dos elementos.
É um elementoradioativo,transurânico, provavelmentemetálico,sólido de aspecto prateado. O elemento foi sintetizado, em1974, por uma equipesoviética emDubna, e por uma equipenorte-americana emBerkeley. O isótopo mais estável é o266Sg com umameia-vida de 21 segundos. Nenhum uso é conhecido fora do âmbito da pesquisa.
O elemento 106 foi descoberto simultaneamente em dois laboratórios.Em junho de1974, uma equipesoviética liderada porG. N. Flerov no "Joint Institute for Nuclear Research" emDubna relatou a produção do isótopo de seabórgio com massa 259 (meia-vida de 0.48 segundos) bombardeando isótopos dechumbo comíonsCr-54. Em setembro de 1974, uma equipenorte-americana liderada porAlbert Ghiorso no "Lawrence Radiation Laboratory" da Universidade daCalifórnia,Berkeley, relatou a criação de um isótopo de massa 263 (meia-vida de 1 segundo) bombardeando isótopos deCf-249 com íons deO-18.
Os americanos sugeriram para o elemento o nome "seabórgio", em homenagem aoquímico efísico norte-americanoGlenn T. Seaborg. Criou-se uma controvérsia porque o homenageado ainda era vivo. AIUPAC resolveu adotar o nome temporário "unnilhexium" (símbolo Unh).
Um comitê internacional decidiu, em1992, que os laboratórios de Berkely e Dubna levariam o crédito da descoberta.
Em1994 a IUPAC recomendou para o elemento 106 o nomeRutherfórdio 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 deeinstênio em homenagem aAlbert Einstein enquanto vivo. Em1997, como parte de um acordo que envolveu os elementos104 e108, o nome "seabórgio", símbolo "Sg", foi reconhecido internacionalmente.
11isótopos de seabórgio são conhecidos, sendo o de mais longa vida o isótopo269Sg, cujomodo de decaimento ocorre através deemissão alfa efissão espontânea. Apresenta uma meia-vida de 22 segundos. O de vida mais curta é o isótopo258Sg com decaimentoalfa e fissão espontânea. A meia-vida deste isótopo é de apenas 2.9 milissegundos.
Espera-se que o seabórguio seja um elemento sólido nascondições normais de temperatura e pressão, e assuma umaestrutura cristalina cúbica de corpo centrado, semelhante ao seutungstênio, 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 dobóhrio (37,1 g/cm3),meitnério (37,4 g/cm3) ehássio (41 g/cm3), os três elementos seguintes na tabela periódica. Em comparação, o elemento mais denso conhecido que teve a sua densidade medida, oósmio, tem umadensidade de apenas 22,61 g/cm3. Isto resulta da elevadamassa 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.
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 decromo,molibdênio etungsténio. 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− |  Sg2O5 + H2O | E0 = −0.046 V |
| Sg2O5 + 2 H+ + 2 e− | 2 SgO2 + H2O | E0 = +0.11 V |
| SgO2 + 4 H+ + e− | Sg3+ + 2 H2O | E0 = −1.34 V |
| Sg3+ + e− | Sg2+ | E0 = −0.11 V |
| Sg3+ + 3 e− | Sg | E0 = +0.27 V |
Seabórguio deve formar um hexafluoretoSgF6 muito volátil, bem como um hexacloreto moderadamente volátilSgCl6, um pentacloretoSgCl5, oxicloretosSgO2Cl2 eSgOCl4.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), comoSgCl6 eSgOCl4, são previstos para serem instáveis à decomposição para compostos de Seabórguio(V) a elevadas temperaturas, de forma análoga aos homólogos mais levesMoCl6 eMoOCl4; isso não deve acontecer comSgO2Cl2, 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 entre248Cm (22Ne, 4n)266Sg. Esses átomos foram feitos reagir termicamente com uma misturaO2/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 comO2 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-homólogourânio.
2Sg + 3O2 → 2SgO3SgO3 + H2O →SgO2(OH)2
Molibdênio etungstênio são muito semelhantes entre si e mostram diferenças importantes em relação aocromo, 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 emácido fluorídrico a baixas concentrações, porém mais facilmente a concentrações elevadas, também formando complexos, tais comoSgO3F- eSgOF5-: 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 soluçãoHNO3/HF, formando provavelmente o composto neutroSgO2F2 ou o íon complexo aniônico [SgO2F3]-, em vez deSgO4−2. Em contraste, em 0,1 M deácido 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 comohexacarbonilo de cromo (Cr(CO)6),hexacarbonilo de molibdênio (Mo(CO)6) ehexacarbonilo 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 odióxido de silício.
Referências
