Meitneri

Meitneri
	109Mt
	hassi ← meitneri → darmstadti
Aspecte
	Desconegut
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Meitneri, Mt, 109
Categoria d'elements	Desconeguda; (però probablament un metall de transició)
Grup, període, bloc	9, 7, d
Pes atòmic estàndard
Configuració electrònica	[Rn] 5f14 6d7 7s2; (calculat); 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2; (predit);
Propietats físiques
Fase	Sòlid (predit)
Densitat; (prop de la t. a.)	37,4 (predit) g·cm−3
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	9, 8, 6, 4, 3, 1 (predit)
Energies d'ionització; (més)	1a: 800,8 (estimat) kJ·mol−1
	2a: 1.823,6 (estimat) kJ·mol−1
	3a: 2.904,2 (estimat) kJ·mol−1
Radi atòmic	128 (predit) pm
Radi covalent	129 (estimat) pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara (predit) ;
Ordenació magnètica	Paramagnètic (predit)
Nombre CAS	54038-01-6
Isòtops més estables
	Article principal: Isòtops del meitneri
	Només s'inclouen els isòtops de semivida superior a 0,1 segons

El meitneri és un element químic sintètic el símbol del qual és Mt i el seu nombre atòmic és 109. Forma part del 7è període de la taula periòdica i del grup 9. És un metall de transició. Cap dels seus isòtops té un període de semidesintegració superior a 8 s i es desintegra per emissió de partícules alfa en nuclis de bohri. El seu nom fa honor a la física austríaca Lise Meitner, codescobridora de la fissió nuclear, essent l'únic element químic amb un nom en honor d'una dona científica.

Història

El meitneri fou obtingut de manera artificial el 29 d'agost de 1982, per bombardeig (amb energia d'excitació del sistema d'11,1 MeV) de capes primes de bismut 209 durant 250 hores amb 7 × 10¹⁷ nuclis accelerats de ferro 58 mitjançant fusió nuclear en un accelerador lineal al laboratori de la Societat per a la Investigació en Ions Pesants (GSI) de Darmstadt, aleshores Alemanya Occidental. L'equip de recerca que l'aconseguí sintetitzar i identificar estava dirigit per Gottfried Münzenberg (1940-) i Peter Armbruster (1931-) i inicialment produïren el núclid meitneri 267 que, als 10^–14 s es desintegrà en meitneri 266 i un neutró segons l'equació nuclear:

{\ce {^209_83Bi + ^58_26Fe -> ^267_109Mt -> ^266_109Mt + ^1_0n}}

La identificació fou a partir de la desintegració del núclid meitneri 266 en bohri 262 i la detecció de l'emissió d'una partícula α als 5,0 ms segons l'equació:

{\ce {^266_109Mt -> ^262_107Bh + ^4_2He}}

Només uns pocs àtoms de meitneri es produeixen en cada experiment, i es desintegren ràpidament emetent partícules α. Els experiments desenvolupats per aquests científics no sols van possibilitar la troballa de nous elements químics, sinó també la viabilitat de la fusió per a crear nous nuclis pesants. Aquest descobriment fou confirmat el 1984 per Iuri Oganessian (1933-) i el seu equip amb una dosi d'irradiació 10 vegades major a l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà, aleshores a la Unió Soviètica.

El meitneri rep el seu nom en honor de Lise Meitner (1878-1968), física nuclear austríaca. Meitner formà part de l'equip que descobrí la fissió nuclear, però ni ella ni Otto Frisch (1904-1979) compartiren el Premi Nobel de Química de 1944 que s'atorgà exclusivament a Otto Hahn (1879-1968). Aquest fet es considera un dels més evidents exemples d'injustícia realitzats pel comitè del Nobel. En la dècada de 1990 s'obriren els registres del comitè que decidí el premi, i a la llum de la informació que proporcionaren, s'ha intentat reparar: Meitner ha rebut molts honors pòstums, entre ells el nomenament de l'element químic 109 com meitneri. És l'únic element químic que honra a una dona científica, perquè el curi es diu així pel matrimoni Pierre i Marie Curie.

Propietats

Grup	9
Període
4	27 Co
5	45 Rh
6	77 Ir
7	109 Mt

El meitneri està situat en la posició de la taula periòdica 109, període 7 dels elements de transició —entre el hassi i el darmstadti— i en el grup 9 sota l'iridi. Es classifica com a metall del grup del platí, i a temperatura ambient és, presumptament, sòlid d'aspecte metàl·lic argentat blanc o gris. És molt inestable i radioactiu, la seva producció és molt escassa i només s'utilitza per a finalitats de recerca. Els efectes tant per a la salut com en l'ambient no s'han estudiat en ser molt inestable, i les seves propietats químiques són estimades sobre la base de la química de l'iridi. Pot reaccionar amb halògens, aire, aigua, oxigen, àcids i bases, i un dels pocs compostos que s'ha sintetitzat és el fluorur de meitneri(VI) ${\ce {MtF6}}$ , homòleg al ${\ce {IrF6}}$ .

Isòtops

Actualment, es coneixen 15 isòtops (2 no confirmats) del meitneri, que van des del de nombre màssic 265 al 279 sent el ${\ce {^278Mt}}$ el més estable, amb un període de semidesintegració t_1/2 de 7,6 s, i els seus períodes de semidesintegració es troben en el rang de mil·lisegons a segons. Tots els isòtops decauen a isòtops de bohri mitjançant la producció de partícules α.

Els isòtops del meitneri s'han produït en diversos laboratoris de tot el món i han estat detectats en la descomposició dels elements pesants com el roentgeni, nihoni, moscovi i tennes. La majoria dels isòtops coneguts del meitneri no han estat sintetitzats, sinó que apareixen en les cadenes de desintegració d'elements amb nombres atòmics superiors i imparells. Aquests elements són extremadament inestables i es van desintegrant per emissió de partícules α, una rere l'altra, produint tot un seguit d'isòtops d'elements de nombres atòmics inferiors. Per exemple, l'element amb nombre atòmic més alt imparell que s'ha sintetitzat és el tennes (Z = 117), l'isòtop tennes 292 es desintegra segons les següents reaccions que passen pel meitneri 276:

${\ce {^{292}_{117}Ts\xrightarrow {-\alpha } \,_{115}^{288}Mc\xrightarrow {-\alpha } \,_{113}^{284}Nh\xrightarrow {-\alpha } \,_{111}^{280}Rg\xrightarrow {-\alpha } \,_{109}^{276}Mt\xrightarrow {-\alpha } ...}}$

Referències

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 ^1,6 ^1,7 Haire, Richard G. «Transactinides and the future elements». A: The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3a edició. Dordrecht (Països Baixos): Springer Science+Business Media, 2006. ISBN 1-4020-3555-1.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Östlin, A.; Vitos, L. «First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals». Physical Review B, 84, 11, 2011. Bibcode: 2011PhRvB..84k3104O. DOI: 10.1103/PhysRevB.84.113104.
↑ Thierfelder, C.; Schwerdtfeger, P.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S. «Dirac-Hartree-Fock studies of X-ray transitions in meitnerium». The European Physical Journal A, 36, 2, 2008, pàg. 227. Bibcode: 2008EPJA...36..227T. DOI: 10.1140/epja/i2008-10584-7.
↑ Ionova, G. V.; Ionova, I. S.; Mikhalko, V. K.; Gerasimova, G. A.; Kostrubov, Yu. N.; Suraeva, N. I. «Halides of Tetravalent Transactinides (Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, 110th Element): Physicochemical Properties». Russian Journal of Coordination Chemistry, 30, 5, 2004, pàg. 352. DOI: 10.1023/B:RUCO.0000026006.39497.82.
↑ Himmel, Daniel; Knapp, Carsten; Patzschke, Michael; Riedel, Sebastian «How Far Can We Go? Quantum-Chemical Investigations of Oxidation State +IX». ChemPhysChem, 11, 4, 2010, pàg. 865–9. DOI: 10.1002/cphc.200900910. PMID: 20127784.
↑ ^6,0 ^6,1 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 .
↑ Chemical Data. Meitnerium - Mt, Royal Chemical Society
↑ Saito, Shiro L. «Hartree–Fock–Roothaan energies and expectation values for the neutral atoms He to Uuo: The B-spline expansion method». Atomic Data and Nuclear Data Tables, 95, 6, 2009, pàg. 836. Bibcode: 2009ADNDT..95..836S. DOI: 10.1016/j.adt.2009.06.001.
↑ ^9,0 ^9,1 Münzenberg, G.; Armbruster, P.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S.; Poppensieker, K. «Observation of one correlated α-decay in the reaction ${\ce {^58Fe}}$ on ${\ce {^209Bi -> ^{267}109}}$ » (en anglès). Zeitschrift für Physik A Atoms and Nuclei, 309, 1, 1982-03, pàg. 89–90. DOI: 10.1007/BF01420157. ISSN: 0340-2193.
↑ ^10,0 ^10,1 Münzenberg, G.; Reisdorf, W.; Hofmann, S.; Agarwal, Y. K.; Heßberger, F. P. «Evidence for element 109 from one correlated decay sequence following the fusion of58Fe with209Bi» (en anglès). Zeitschrift für Physik A Atoms and Nuclei, 315, 2, 1984-06, pàg. 145–158. DOI: 10.1007/BF01419373. ISSN: 0340-2193.
↑ ^11,0 ^11,1 ^11,2 ^11,3 ^11,4 Blanco Delgado, C. «Z = 109, meitnerio, Mt. Único elemento químico con nombre de mujer científica». An. Quím., 115, 2, 2019, pàg. 171. Arxivat de l'original el 2020-02-07 .
↑ Oganessian, Yu. Ts.; Hussonnois, M.; Demin, A. G.; Kharitonov, Y U. P.; Bruchertseifer, H. «Experimental Studies of the Formation and Radioactive Decay of Isotopes with Z = 104—109» (en anglès). ract, 37, 3, 01-09-1984, pàg. 113–120. DOI: 10.1524/ract.1984.37.3.113. ISSN: 2193-3405.
↑ «Nudat 2» (en anglès). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. .
↑ Whitby, Max. «Isotopes of tennessine». Periodictable.com. .