Copernici

De Viquipèdia
(S'ha redirigit des de: Ununbi)
Salta a la navegació Salta a la cerca
Copernici
112Cn
roentgenicopernicinihoni
Hg

Cn

(Uhq)
Aspecte
Desconegut
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Copernici, Cn, 112
Categoria d'elements Metalls de transició
Grup, període, bloc 127, d
Pes atòmic estàndard [285]
Configuració electrònica [Rn] 5f14 6d10 7s2
(predit)[1]
2, 8, 18, 32, 32, 18, 2
(predit)
Configuració electrònica de Copernici
Propietats físiques
Fase Desconeguda
Densitat
(prop de la t. a.)
23,7 (predit)[1] g·cm−3
Punt d'ebullició 357+112
−108
 K, 84+112
−108
[2] °C
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 4, 2, 1, 0 (predit)[1][3][4]
Energies d'ionització
(més)
1a: 1.154,9 (estimat)[1] kJ·mol−1
2a: 2.170,0 (estimat)[1] kJ·mol−1
3a: 3.164,7 (estimat)[1] kJ·mol−1
Radi atòmic 147 (predit)[1][4] pm
Radi covalent 122 (predit)[5] pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Hexagonal compacta (predit)[6]
Nombre CAS 54084-26-3
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del copernici
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
285Cn sin 29 s α 9,15.9,03? 281Ds
285mCn ? sin 8,9 min α 8,63 281mDs ?
283Cn sin 4 s[7] 90% α 9,53.9,32.8,94 279Ds
10% FE
283mCn ?? sin ~7,0 min FE
Només s'inclouen els isòtops de semivida superior a 1 segon

El copernici és un element químic sintètic el símbol del qual és Cn i el seu nombre atòmic 112. Forma part del 7è període de la taula periòdica i del grup 12, just sota el mercuri, és un metall de transició. Fou sintetitzat per primera vegada el 1996 per un equip internacional dirigit per Sigurd Hofmann al laboratori de la Societat per a la Recerca en Ions Pesants (GSI) a Darmstadt, Hessen, Alemanya. El seu nom honra a l'astrònom polonès Nicolau Copèrnic (1473-1543) autor del model heliocèntric del sistema solar.

Història[modifica]

Illa d'estabilitat a la dreta

El copernici no fou un element químic que despertàs gaire interès quan físics nuclears teòrics varen predir la famosa illa d’estabilitat –elements que tenen una sèrie de nucleons que condueix a disposicions en capes tancades, cosa que els confereix estabilitat malgrat les altes forces de repulsió entre els protons–. En lloc del copernici, fou l’element 126, i posteriorment el 114 i el 120, el que varen atreure la major part de l’atenció, perquè es preveia que tinguessin períodes de semidesintegracions fins a un milió d’anys, cosa que suggeria que es podrien trobar a la Terra. Els esforços per identificar-los a la natura o en diverses reaccions nuclears fracassaren; no obstant això, els científics decidiren aconseguir la producció d’aquests elements de forma artificial. El 1976, el punt de partida era l’element 106, ara anomenat seaborgi, i durant molts anys l’element 112, el copernici, marcà un final temporal d’aquest avanç.[8]

Part original de l'accelerador UNILAC del GSI

Es van requerir quatre millores tècniques claus per permetre la detecció del copernici. La primera era un accelerador de partícules que proporcionava feixos iònics de tants isòtops diferents com fos possible, amb intensitats de feix d'almenys 1012–1013 ions per segon i aproximadament un 10 % de la velocitat de la llum. El segon era un objectiu, també elaborat amb diversos isòtops, que podrien suportar aquestes intensitats de feix elevades. El tercer era un separador de separació ràpida i eficaç dels productes de reacció del feix, i finalment un sistema de detecció per a una identificació fiable de l'element obtingut.[8]

Nicolau Copèrnic

El 1996 un grup internacional de científics, encapçalats per Sigurd Hofmann,[9] sintetitzaren per primera vegada el copernici a les instal·lacions de la Societat per a la Recerca en Ions Pesants a Darmstadt, Hessen, Alemanya. Seleccionaren un feix d'ions i un element que feia de diana de manera que la suma de els seus protons donaven 112: un feix de zinc format per 30 protons i 40 neutrons s’utilitzava per bombardejar nuclis diana de plom, compost per 82 protons i 126 neutrons, resultant en un nou element que tenia 112 protons i 166 neutrons, és a dir, de nombre màssic 278, que perd un neutró per donar l'isòtop copernici 277. La reacció nuclear fou:[8]

El bombardeig es realitzà a l'accelerador de partícules UNILAC durant una setmana i només aconseguiren un sol àtom de copernici. El 2000, un segon experiment els permeté sintetitzar un segon àtom i el 2004 el laboratori RIKEN al Japó en produí dos àtoms més confirmant el descobriment.[10]

També el 2004, un equip rus dirigit per Iuri Oganessian aconseguiren detectar quatre isòtops més pesants quan fusionaren amb i a la recerca del flerovi i del livermori.[11] Aquests nous isòtops del copernici s'obtingueren durant la desintegració alfa del flerovi:[12]

La Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) confirmà el descobriment de l'equip alemany i aquest proposà el nom de copernici per honrar a Nicolau Copèrnic (1473-1543), matemàtic i astrònom polonès, que contribuí a l’avanç de la ciència moderna, basada en l'experimentació. La seva teoria heliocèntrica del sistema solar fou una fita molt important en la història de la humanitat. La IUPAC aprovà el nom el febrer del 2010.[8]

Propietats[modifica]

Grup 12
Període
4 30
Zn
5 48
Cd
6 80
Hg
7 112
Cn

El copernici ha de comportar-se com un metall de transició, ja que es troba per sota del zinc, el cadmi i el mercuri del grup 12 de la taula periòdica. Hom pot suposar que tendrà nombres d'oxidació +2 i +4. La seva similitud amb el mercuri ja s’ha demostrat per experiments inicials adsorbint uns quants àtoms de copernici sobre una superfície d'or, potser mitjançant un enllaç metàl·lic. Pot ser una mica més volàtil que el mercuri, però és molt probable que sigui un líquid a temperatura ambient. Per descomptat, amb només uns quants àtoms en descomposició ràpida fins ara, no és probable que sigui d'ús pràctic durant un temps, però la seva detecció obre el camí cap a elements més pesants.[12]

Altres estudis teòrics prediuen la formació d'halogenurs metàl·lics di i tetravalents del copernici, de la mateixa manera que passa amb el mercuri, així com la formació del cianur de copernici(II) .[12]

Isòtops[modifica]

Article principal: Isòtops del copernici

S'han descrit deu isòtops del copernici, que van des del nombre màssic 276 fins el 285. El més estable és el que té un període de semidesintegració de 30 s i que es desintegra per emissió d'una partícula alfa:[13]

Referències[modifica]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Haire, Richard G. «Transactinides and the future elements». A: The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3a edició. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  2. Eichler, R.; Aksenov, N. V.; Belozerov, A. V.; Bozhikov, G. A.; Chepigin, V. I.; Dmitriev, S. N.; Dressler, R.; Gäggeler, H. W. «Thermochemical and physical properties of element 112». Angewandte Chemie, 47, 17, 2008, pàg. 3262–6. DOI: 10.1002/anie.200705019 [Consulta: 5 novembre 2013].
  3. H. W. Gäggeler. «Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements» p. 26–28. Paul Scherrer Institute, 2007.
  4. 4,0 4,1 Fricke, Burkhard «Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties». Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry, 21, 1975, pàg. 89–144. DOI: 10.1007/BFb0116498 [Consulta: 4 octubre 2013].
  5. Chemical Data. Copernicium - Cn, Royal Chemical Society
  6. Gaston, Nicola; Opahle, Ingo; Gäggeler, Heinz W.; Schwerdtfeger, Peter «Is eka-mercury (element 112) a group 12 metal?». Angewandte Chemie, 46, 10, 2007, pàg. 1663–6. DOI: 10.1002/anie.200604262 [Consulta: 5 novembre 2013].
  7. Chart of Nuclides. Brookhaven National Laboratory
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 Hofmann, Sigurd «Welcome copernicium?» (en anglès). Nature Chemistry, 2, 2, 2010-02, pàg. 146–146. DOI: 10.1038/nchem.533. ISSN: 1755-4349.
  9. Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F. P.; Armbruster, P.; Folger, H. «The new element 112» (en anglès). Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei, 354, 3, 1996-12, pàg. 229–230. DOI: 10.1007/BF02769517. ISSN: 0939-7922.
  10. Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Akiyama, Takahiro; Goto, Sin-ichi «Experiment on Synthesis of an Isotope by Reaction». Journal of the Physical Society of Japan, 76, 4, 26-03-2007, pàg. 043201. DOI: 10.1143/JPSJ.76.043201. ISSN: 0031-9015.
  11. Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Lobanov, Yu. V.; Abdullin, F. Sh.; Polyakov, A. N. Physical Review C, 69, 5, 17-05-2004, pàg. 054607. DOI: 10.1103/PhysRevC.69.054607.
  12. 12,0 12,1 12,2 Martín Roncero, A. «Z = 112, copernicio, Cn. El posible metal fluido superpesado». An. Quím., 115, 2, 2019, pàg. 174.
  13. «Nudat 2». National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. [Consulta: 30 abril 2020].

Enllaços externs[modifica]