Seabórgio – Wikipédia, a enciclopédia livre

iso	AN	Meia-vida	MD	Ed	PD
iso	AN	Meia-vida	MD	MeV	PD
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

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

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

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

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⁻	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 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 + 3 O₂ → 2 SgO₃ 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

↑ ^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
↑ Chemical Data. Seaborgium - Sg, Royal Chemical Society

Ligações externas

«WebElements.com - Seaborgium» (em inglês)
«EnvironmentalChemistry.com - Seaborgium» (em inglês)
«Seabórgio - vídeos e imagens»

[Haire-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

[rsc-2] Chemical Data. Seaborgium - Sg, Royal Chemical Society

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