Dubni

Dubni
	105Db
	rutherfordi ← dubni → seaborgi
Aspecte
	Desconegut
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Dubni, Db, 105
Categoria d'elements	Metalls de transició
Grup, període, bloc	5, 7, d
Pes atòmic estàndard	[268]
Configuració electrònica	[Rn] 5f14 6d3 7s2 (predit); 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 (predit);
Propietats físiques
Fase	Sòlid ((predit))
Densitat; (prop de la t. a.)	29,3 (predit) g·cm−3
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	5, 4, 3 (predit); (només els estats d'oxidació en negreta es coneixen experimentalment)
Energies d'ionització; (més)	1a: 664,8 (estimat) kJ·mol−1
	2a: 1.546,7 (estimat) kJ·mol−1
	3a: 2.378,4 (estimat) kJ·mol−1
Radi atòmic	139 (estimat) pm
Radi covalent	149 (estimat) pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en el cos (predit) ;
Nombre CAS	53850-35-4
Isòtops més estables
	Article principal: Isòtops del dubni
	Només s'inclouen els isòtops de semivida superior a 5 segons

El dubni és un element químic sintètic, el símbol del qual és Db i el seu nombre atòmic és 105. A la taula periòdica se situa al grup 5 i al 7è període.

HistòriaModifica

Monument al dubni a la ciutat de Dubnà, Rússia

El dubni és un element sintètic, altament radioactiu, que no existeix de manera natural a la Terra. El seu descobriment fou inicialment proclamat en 1968 per científics dirigits per Gueorgui Fliórov de l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà (JINR), la seu del qual es troba a la ciutat russa de Dubnà.^[8] Aquesta preparació inicial fou duta a terme bombardejant l'isòtop americi 243, ${\ce {^243_95Am}}$ , amb nuclis de neó 22, ${\ce {^22_10Ne}}$ :^[9]

{\ce {^243_95Am + ^22_10Ne -> ^260_105Db + 5^1_0n}}

Observant l'activitat radioactiva subsegüent es deduí la formació d'un nou element de nombre atòmic Z = 105. No obstant això, aquest fet no pogué ser fefaentment provat en aquell moment. Poc després, el 1970, un grup de científics dirigits per Albert Ghiorso el Laboratori Nacional Lawrence Berkeley de la Universitat de Califòrnia a Berkeley reclamà el descobriment de l'isòtop 260 de l'element 105, basant-se en un nou experiment desenvolupat mitjançant el bombardeig de l'isòtop californi 249, ${\ce {^249_98Cf}}$ , amb nuclis de nitrogen 15, ${\ce {^15_7N}}$ :^[8]

{\ce {^249_98Cf + ^15_7N -> ^260_105Db + 4^1_0n}}

Els estatunidencs l'anomenaren hahni, símbol Ha, en honor al químic alemany Otto Hahn, descobridor de la fissió nuclear. Aquest mateix any, l'equip rus del JINR confirmà la síntesi de l'isòtop 260 de l'element 105. Proposaren el nom nielsbohri, símbol Ns, en honor al físic danès Niels Bohr.^[9] Finalment, en 1997 i després d'anys de controvèrsia, la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) atribuí el descobriment a tots dos grups, però l'element fou denominat dubni com a reconeixement a Dubnà.^[8]

PropietatsModifica

Grup	5
Període
4	23 V
5	41 Nb
6	73 Ta
7	105 Db

Els estudis teòrics determinen que el dubni pertany al grup 5 de la taula periòdica, situant-se en el setè període. És, per tant, un metall de transició que es col·loca sota el vanadi, niobi i tàntal. La seva configuració electrònica calculada és ${\ce {[ Rn ] 5f^14 6d^4 7s^2}}$ , i és un element transactinoide, superpesant, molt inestable. El principal estat d'oxidació del dubni és +5, la qual cosa ha estat confirmat per diversos experiments en dissolució aquosa. No obstant això, l'estudi de les propietats químiques d'aquest element és extremadament complex degut que s'obtenen molt pocs nuclis durant la seva preparació, i el seu interval d'estabilitat és curt. No obstant això, s'ha pogut concloure que forma preferentment espècies pentacoordinades de tipus oxihalur com ${\ce {[DbOCl4]-}}$ i ${\ce {[DbOF4]-}}$ , a diferència del tàntal –situat just a damunt a la taula periòdica– per al qual s'observen majoritàriament espècies hexacoordinades com ${\ce {[TaF6]-}}$ . Aquests resultats suggereixen que el dubni presenta unes propietats químiques més semblants a les del niobi, del mateix grup pertanyent al període 5, que a les del tàntal, element situat en el període 6, trencant d'aquesta manera la tendència en el grup.^[8]

IsòtopsModifica

En l'actualitat han estat sintetitzats 19 isòtops del dubni, amb nombres màssics des del 255 al 270.^[10] entre els quals els que presenten períodes de semidesintegració més llargs són els següents: ${\ce {^262Db}}$ (t_1/2 ~ 34 s), ${\ce {^263Db}}$ (t_1/2 ~ 27 s), ${\ce {^266Db}}$ (t_1/2 ~ 20 min), ${\ce {^267Db}}$ (t_1/2 ~ 72 min), ${\ce {^268Db}}$ (t_1/2 ~ 28 h) i ${\ce {^270Db}}$ (t_1/2 ~ 15 h).^[8] Generalment els isòtops de dubni actualment són produïts per bombardeig d'isòtops de bismut 209 amb projectils de titani, per exemple l'isòtop dubni 258:^[11]

{\ce {^209_83Bi + ^50_22Ti -> ^258_105Db + ^1_0n}}

Tots els isòtops del dubni experimenten, principalment, dos processos de desintegració de manera simultània: decaïment per emissió de partícules alfa i fissió espontània. Com a exemple es mostra la reacció de fissió espontània de l'isòtop 255:^[8]

{\ce {^255_105Db -> ^120_50Sn + ^135_55Cs + 277,70 MeV}}

ReferènciesModifica

↑ ^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 (en anglès). 3a edició. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. ISBN 1-4020-3555-1.
↑ Fricke, Burkhard «Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties» (en anglès). Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry, 21, 1975, pàg. 89–144. DOI: 10.1007/BFb0116498.
↑ Chemical Data. Dubnium - Db, Royal Chemical Society
↑ Östlin, A.; Vitos, L. «First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals» (en anglès). Physical Review B, 84, 11, 2011. Bibcode: 2011PhRvB..84k3104O. DOI: 10.1103/PhysRevB.84.113104.
↑ Münzenberg, G.; Gupta, M. «Production and Identification of Transactinide Elements». Falta indicar la publicació, 2011, pàg. 877. DOI: 10.1007/978-1-4419-0720-2_19.
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 Six New Isotopes of the Superheavy Elements Discovered. Berkeley Lab. News center. October 26, 2010
↑ Oganessian, Y. T.; Abdullin, F. S.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H. «Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117». Physical Review Letters, 104, 14, 2010, pàg. 142502. Bibcode: 2010PhRvL.104n2502O. DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.142502. PMID: 20481935.
↑ ^8,0 ^8,1 ^8,2 ^8,3 ^8,4 ^8,5 Goñi Zunzarren, A. «Z = 105, dubnio, Db. Más de 27 años de existencia sin nombre reconocido». An. Quím., 115, 2, 2019, pàg. 167.
↑ ^9,0 ^9,1 «Dubnium | chemical element» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 16-04-2019. [Consulta: 13 abril 2020].
↑ «NuDat 2.8» (en anglès). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. [Consulta: 13 abril 2020].
↑ Moody, K.J.. «Synthesis of Superheavy Elements». A: Matthias Schädel, Dawn Shaughnessy. The Chemistry of Superheavy Elements (en anglès). Second edition. Berlín: Springer Science & Business Media, 2014. ISBN 978-3-642-37466-1.

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Dubni

Los Alamos National Laboratory - Dubni (anglès)
webelements.com - Dubni (anglès)
environmentalchemistry.com - Dubni (anglès)

Viccionari

[Haire-1] 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 (en anglès). 3a edició. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. ISBN 1-4020-3555-1.

[BFricke-2] Fricke, Burkhard «Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties» (en anglès). Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry, 21, 1975, pàg. 89–144. DOI: 10.1007/BFb0116498.

[rsc-3] Chemical Data. Dubnium - Db, Royal Chemical Society

[hcp-4] Östlin, A.; Vitos, L. «First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals» (en anglès). Physical Review B, 84, 11, 2011. Bibcode: 2011PhRvB..84k3104O. DOI: 10.1103/PhysRevB.84.113104.

[5] Münzenberg, G.; Gupta, M. «Production and Identification of Transactinide Elements». Falta indicar la publicació, 2011, pàg. 877. DOI: 10.1007/978-1-4419-0720-2_19.

[lifetimes-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 Six New Isotopes of the Superheavy Elements Discovered. Berkeley Lab. News center. October 26, 2010

[7] Oganessian, Y. T.; Abdullin, F. S.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H. «Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117». Physical Review Letters, 104, 14, 2010, pàg. 142502. Bibcode: 2010PhRvL.104n2502O. DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.142502. PMID: 20481935.

[:0-8] 8,0 ^8,1 ^8,2 ^8,3 ^8,4 ^8,5 Goñi Zunzarren, A. «Z = 105, dubnio, Db. Más de 27 años de existencia sin nombre reconocido». An. Quím., 115, 2, 2019, pàg. 167.

[:1-9] 9,0 ^9,1 «Dubnium | chemical element» (en anglès). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 16-04-2019. [Consulta: 13 abril 2020].

[10] «NuDat 2.8» (en anglès). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. [Consulta: 13 abril 2020].

[11] Moody, K.J.. «Synthesis of Superheavy Elements». A: Matthias Schädel, Dawn Shaughnessy. The Chemistry of Superheavy Elements (en anglès). Second edition. Berlín: Springer Science & Business Media, 2014. ISBN 978-3-642-37466-1.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]