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Rutherfórdio
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Aparência
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desconhecida
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Informações gerais
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Nome, símbolo, número
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Rutherfórdio, Rf, 104
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Série química
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metal de transição.
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Grupo, período, bloco
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4, 7, d
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Densidade, dureza
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23 000[1][2] kg/m3,
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Número CAS
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53850-36-5
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Número EINECS
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Propriedade atómicas
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Massa atómica
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(267) u
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Raio atómico (calculado)
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pm
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Raio covalente
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pm
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Raio de Van der Waals
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pm
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Configuração electrónica
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[Rn] 5f14 7s2 6d2[1][2]
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Elétrons (por nível de energia)
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2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 (ver imagem)
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Estado(s) de oxidação
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4[1]
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Óxido
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Estrutura cristalina
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Propriedades físicas
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Estado da matéria
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Sólido (presumido)[1][2]
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Ponto de fusão
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2 400 (est.)[1][2] K
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Ponto de ebulição
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5 800 (est.)[1][2] K
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Entalpia de fusão
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kJ/mol
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Entalpia de vaporização
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kJ/mol
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Temperatura crítica
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K
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Pressão crítica
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Pa
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Volume molar
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m3/mol
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Pressão de vapor
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Velocidade do som
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m/s a 20 °C
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Classe magnética
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Susceptibilidade magnética
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Permeabilidade magnética
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Temperatura de Curie
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K
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Diversos
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Eletronegatividade (Pauling)
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Calor específico
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J/(kg·K)
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Condutividade elétrica
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S/m
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Condutividade térmica
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W/(m·K)
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1.º Potencial de ionização
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579,9 (est.)[2] kJ/mol
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2.º Potencial de ionização
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1 389,4 (est.)[2] kJ/mol
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3.º Potencial de ionização
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2 296,4 (est.)[2] kJ/mol
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4.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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5.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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6.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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7.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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8.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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9.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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10.º Potencial de ionização
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kJ/mol
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Isótopos mais estáveis
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Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
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O rutherfórdio (Eka-Háfnio) tem símbolo químico 'Rf' com número atômico 104 (104 prótons e 104 elétrons).
Este elemento é altamente radioativo, com a maioria dos seus isótopos com meias-vidas abaixo de 70 segundos. Consequentemente, este elemento não apresenta qualquer aplicação conhecida e pouco se conhece sobre ele. O elemento é o primeiro transactinídeo e se prevê que apresente propriedades químicas semelhantes ao elemento háfnio.
História
O rutherfórdio (nome dado em homenagem ao físico e químico neozelandês Ernest Rutherford) foi documentado como sendo o primeiro elemento sintético produzido pelo "Instituto de Pesquisa Nuclear de Dubna", (U.R.S.S.), em 1964. Estes pesquisadores, liderados por G. N. Flevor, bombardearam o plutônio-242 com íons de neônio-22, detectando um isótopo que sugeriram ser o elemento 104 de número de massa 260.
Em 1969, pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, sintetizaram o elemento bombardeando o califórnio-249 com carbono-12. O grupo de investigadores da Universidade da Califórnia relataram, também, que não conseguiram reproduzir a síntese realizada anteriormente pelos cientistas soviéticos.
O resultado disto gerou controvérsias. Os soviéticos nomearam o elemento 104 de Kurchatóvio, símbolo Ku, em homenagem ao russo Igor Kurchatov (1903-1960), ex-chefe da pesquisa nuclear soviética. Em 1969, Albert Ghiorso, membro da equipe Norte-Americana sugeriu o nome Rutherfórdio. Em 1994, a IUPAC propôs o nome dúbnio (atualmente o elemento 105) em homenagem ao primeiro local em que foi descoberto (Dubna).
A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) adotou "Unnilquádio" (Unq) como um nome provisório para este elemento até que, finalmente em 1997, indicou para o elemento 104 o nome rutherfórdio (Rf) em homenagem ao físico nuclear Ernest Rutherford (1871–1937).
Química Experimental
Rutherfórdio é o primeiro elemento transactinídeo e o segundo membro da série de metais de transição 6d. Os cálculos relativos à seus potenciais de ionização, raio atômico, bem como raios, as energias orbitais, e níveis fundamentais dos seus estados ionizados são semelhantes à de háfnio e muito diferente dos de chumbo. Portanto, concluiu-se que as propriedades básicas do Rf se assemelharam aos de outros elementos do grupo 4, colocando-o abaixo de titânio, zircônio e háfnio. [21] [32] Algumas das suas propriedades foram determinadas por experiências em fase gasosa e química aquosa. O estado de oxidação +4 é o único estado estável para os dois últimos elementos e portanto rutherfórdio também deve exibir um estado de oxidação +4 estável. [32] Para além disso, também é esperado que o rutherfórdio seja capaz de formar um estado +3 menos estável. [2] O potencial de redução padrão do par Rf+4/Rf é predito para ser maior do que -1,7 V. [3]
As propriedades químicas do rutherfórdio foram baseados em cálculo que indicaram que os efeitos relativísticos sobre as camadas de elétrons podem ser forte o suficiente para que os orbitais p têm um nível de energia menor do que os orbitais d , dando-lhe uma configuração eletrônica de valência anômala de [ Rn ] 5f14 6d1 7s2 7p1 ou mesmo [Rn] 5f14 7s27p2, portanto, fazendo com que o elemento se comportasse mais como chumbo do que como o háfnio. Com melhores métodos de cálculo e estudos das propriedades químicas dos compostos do elemento, poderia ser mostrado que o rutherfórdio comporta-se de acordo com os demais elementos do grupo 4. [2] [32]
De um modo análogo ao zircônio e háfnio, presume-se que o rutherfórdio forme um óxido muito estável e refratário,
RfO2. Ele reage com halogênios para formar tetra-halogenetos,
RfX4, que se hidrolisam em contato com a água para formar oxi-halogenetos
RfOX2. Os tetra-halogenetos são sólidos voláteis existentes como moléculas tetraédricas monoméricas na fase de vapor. [32]
Na fase aquosa, o íon Rf+4 hidrolisa menos que titânio (IV) e a uma extensão similar à de zircónio e háfnio, resultando assim em cátions RfO+2. O tratamento dos haletos com excesso de íons haleto promove a formação de íons complexos. A utilização de íons cloreto e brometo produz os complexos hexa-haletos
RfCl6–2 e
RfBr6–2. Para os complexos de flúor, zircônio e háfnio tendem a formar complexos hepta e octacoordenados. Assim, para o íon rutherfórdio maior, os complexos
RfF6–2,
RfF7–3 e
RfF8–4 são possíveis. [32]
Referências
Ligações externas