Meitnerium është një element kimik sintetik me simbolin Mt dhe numrin atomik 109. Ai i përket grupit të elementeve super të rënda të njohur si transaktinide dhe është një metal tranzicioni. Sintetizuar për herë të parë në vitin 1982 nga një ekip shkencëtarësh gjermanë, meitnerium është një nga elementët më të rëndë të njohur dhe nuk ka izotope të qëndrueshme. Për shkak të gjysmëjetës së tij jashtëzakonisht të shkurtër dhe vështirësisë së prodhimit, meitnerium nuk ka përdorime praktike dhe studiohet thjesht për interes shkencor dhe teorik. Është emëruar për nder të fizikanit Lise Meitner, një pionier në zbulimin e ndarjes bërthamore.
Nga: SCIENCE NOTES> Meitnerium Facts – Mt or Atomic Number 109 (1)
Faktet kryesore të Meitnerium
• Emri i artikullit: Meitnerium
• Simboli: Mt
• Numri atomik: 109
• Kategoria e elementit: Metal sintetik, super i rëndë i tranzicionit
• Grupi: 9 (grupi i kobaltit)
• Periudha: 7
• Bllok: d-bllok
• Zbuluar: 1982 nga Qendra GSI Helmholtz (Gjermani)
• Emëruar pas: Lise Meitner, fizikane dhe bashkë-zbuluese e ndarjes bërthamore
• Pamja: E panjohur; parashikohet të jetë argjendi ose metalike
• Izotopet e qëndrueshme: Asnjë
• Izotopi më i qëndrueshëm: Meitnerium-278
• Përdorimet: Asnjë praktike; studiuar vetëm për qëllime kërkimore
• Toksiciteti: Radioaktiv dhe i rrezikshëm
Historia e zbulimit dhe emërtimit
Sinteza dhe zbulimi
Meitnerium u sintetizua për herë të parë më 29 gusht 1982, nga një ekip shkencëtarësh të udhëhequr nga Peter Armbruster dhe Gottfried Münzenberg në Qendrën GSI Helmholtz për Kërkimin e Jioneve të Rënda në Darmstadt, Gjermania Perëndimore. Ekipi bombardoi një objektiv të bismut-209 me bërthama hekuri-58 duke përdorur një përshpejtues linear:
209Bi+ 58Fe → 266Mt + n
Ky reaksion prodhoi një atom të vetëm të meitnerium-266, i cili u zbulua duke përdorur një ndarës tërheqjeje dhe zinxhirë prishjeje.
Emërtimi
Fillimisht, elementi kishte emrin e vendmbajtësit unnilennium (simboli Une) sipas nomenklaturës IUPAC. Në vitin 1997, IUPAC emëroi zyrtarisht elementin meitnerium (Mt) për nder të Lise Meitner (1878–1968), një fizikane austro-suede që kontribuoi ndjeshëm në fizikën bërthamore dhe bashkë-zbuloi ndarjen bërthamore së bashku me Otto Hahn. Meitnerium ishte elementi i parë i quajtur vetëm pas një gruaje jo-mitologjike.
Vendndodhja e tabelës periodike dhe grupi i elementeve
Si anëtar i Grupit 9, meitnerium pritet të shfaqë sjellje kimike të ngjashme me iridium dhe rodium, megjithëse nuk janë kryer studime kimike me shumicë për shkak të gjysmës jetës së tij të shkurtër.
- Grupi: 9 (me kobalt, rodium, iridium)
- Periudha: 7
- Blloku: d-bllok (metal tranzicioni)
- Kategoria: Element sintetik super i rëndë
Pamja dhe vetitë e parashikuara
Pamja
Për shkak se nuk ekzistojnë mostra të dukshme të meitneriumit, pamja e tij është e panjohur. Me shumë mundësi, është një metal i bardhë argjendi, i ngjashëm me metalet e tjera të tranzicionit të grupit 9.
Vetitë fizike dhe kimike
Shkencëtarët presin që vetitë e meitneriumit të ngjajnë me ato të metaleve fisnike, me gjendje të parashikuara oksidimi prej +6, +3 dhe +1, me gjendjen +3 që është më e qëndrueshme. Gjendja e oksidimit +9 është e mundur për komponime të caktuara. Deri më sot, nuk ka të dhëna kimike eksperimentale, për shkak të gjysmëjetës së shkurtër të izotopeve.
Fizikisht, pritet një strukturë e fortë kubike me në qendër fytyrën, e ngjashme me iridiumin. Meitnerium ka të ngjarë të jetë një metal shumë i dendur (~27-28 g/cm³) dhe paramagnetik.
Krahasimi me bashkëgjenerët e grupit 9
Meitnerium i përket grupit 9 të tabelës periodike, e cila përfshin metalet më të lehta të tranzicionit kobalt (Co), rodium (Rh) dhe iridium (Ir). Ndërsa studimet kimike të drejtpërdrejta të meitneriumit nuk janë ende të mundshme, tendencat në periodicitet dhe llogaritjet teorike i lejojnë shkencëtarët të parashikojnë vetitë e tij.
| Prona | Kobalt (Co) | Rodi (Rh) | Iridium (Ir) | Meitnerium (Mt, parashikohet) |
| Numri atomik | 27 | 45 | 77 | 109 |
| Gjendjet e qëndrueshme të oksidimit | +2, +3 | +1, +3 | +3, +4, +6 | +1. +3 (më i qëndrueshëm), +4, +6, +9 |
| Komponimet e zakonshme | CoCl₂, Co(NO₃)₂ | RhCl₃, Rh₂O₃ | IrCl₃, IrO₂ | MtCl₃, MtF₆ (parashikuar) |
| Gjendja në temperaturën e dhomës | E ngurtë | E ngurtë | E ngurtë | E ngurtë (e parashikuar) |
| Pamja | Argjendi | E bardhë e argjendtë | Argjendi | Metalike (parashikuar) |
| Elektronegativiteti (Pauling) | 1.88 | 2.28 | 2.20 | ~2.0 (parashikuar) |
Konfigurimi i jashtëm i elektroneve të Meitneriumit (6d⁷ 7s²) i ngjan atij të iridiumit (5d⁷ 6s²), duke përforcuar vendosjen e tij në grupin 9. Megjithatë, tkurrja relativiste e orbitaleve dhe ngarkesa e zgjeruar bërthamore pritet të rrisin ndryshimet në sjelljen e lidhjes dhe paqëndrueshmërinë.
Izotopet dhe mënyrat e prishjes
Nuk ka izotope të qëndrueshme të meitneriumit. Të gjitha izotopet e njohura janë radioaktive, me gjysmë jetë shumë të shkurtër. Izotopi më i qëndrueshëm është meitnerium-278, me një gjysmë jetë prej rreth 4.5 sekondash.
| Izotopi | Numri i masës | Gjysma e jetës | Modalitetet e prishjes |
| Mt-266 | 266 | ~1 ms | Prishja alfa |
| Mt-268 | 268 | 23 ms | Prishja alfa |
| Mt-270 | 270 | ~0.8 s | Prishja alfa |
| Mt-274 | 274 | ~0.64 s | Prishja alfa |
| Mt-275 | 275 | ~0.62 s | Prishja alfa |
| Mt-276 | 276 | ~0.72 s | Prishja alfa |
| Mt-277 | 277 | ~0.15 s | Prishja alfa, SF (e rrallë) |
| Mt-278 | 278 | ~4.5 s | Prishja alfa (më e qëndrueshme) |
SF = Ndarje spontane
Origjina, bollëku dhe burimet
Meitnerium nuk ndodh natyrshëm dhe duhet të prodhohet përmes përplasjeve me jone të rënda në laboratorët e avancuar të fizikës bërthamore.
- Origjina: Sintetike; nuk gjendet në natyrë
- Prodhuar nga: Përshpejtuesit e grimcave duke përdorur shkrirjen e elementeve të rënda
- Bollëku natyror: 0
- Prodhimi vjetor: Vetëm disa atome janë sintetizuar ndonjëherë
- Objektet: GSI (Gjermani), JINR (Rusi), RIKEN (Japoni)
Përdorimet e Meitnerium
Për shkak të gjysmës së jetës së tij jashtëzakonisht të shkurtër dhe prodhimit të kufizuar:
- Nuk ka përdorime komerciale
- Nuk ka aplikime mjekësore ose industriale
- Përdoret vetëm në kërkime shkencore themelore që lidhen me strukturën bërthamore dhe sintezën e elementeve super të rënda.
Rëndësia shkencore dhe rëndësia teorike
Megjithëse meitnerium nuk ka përdorime praktike, rëndësia e tij shkencore është e thellë. Si një element super i rëndë, ai luan një rol kyç në studimin e fizikës bërthamore, kimisë kuantike relativiste dhe stabilitetit të materies në skajin ekstrem të tabelës periodike.
Hulumtimi i elementeve supertë të rënda
Meitnerium shtrihet pak përtej rajonit të hipotezuar se përmban “ishullin e stabilitetit”, ku disa bërthama super të rënda mund të shfaqin gjysmë jetë dukshëm më të gjata për shkak të predhave bërthamore të mbyllura. Ndërsa Mt-278 mbijeton vetëm për disa sekonda, gjysma e jetës së tij relativisht të gjatë (sipas standardeve super të rënda) mbështet idenë se efektet e guaskës bërthamore ndihmojnë në stabilizimin e bërthamave të mëdha, megjithëse kalimtarisht.
Efektet relativiste
Efektet relativiste që rrjedhin nga shpejtësitë jashtëzakonisht të larta të elektroneve të brendshme në atomet e rënda parashikohet të ndikojnë fuqishëm në meitnerium:
- Konfigurimi i elektroneve
- Energjia e jonizimit
- Gjendjet e lidhjes kimike dhe oksidimit
Këto efekte e bëjnë meitneriumin një rast provë për teorinë e avancuar atomike, veçanërisht kur krahasoni vetitë e tij të pritshme me elementët më të lehtë të grupit 9 si iridium dhe rodium.
Kufiri i tabelës periodike
Meitnerium është ndër elementët e parë që shtrihen tërësisht përtej uraniumit dhe serisë së aktinideve. Sinteza e saj shënon një pikë ku parashikimet teorike nxisin eksperimentimin, duke ofruar njohuri për:
- Modelet e guaskës bërthamore
- Kufijtë e stabilitetit bërthamor
Kufijtë e vetë tabelës periodike
Roli biologjik, efektet shëndetësore dhe toksiciteti
- Roli biologjik: Asnjë nuk dihet
- Efektet shëndetësore: Shumë radioaktive dhe ndoshta toksike
- Për shkak të gjysmës së jetës së tij të shkurtër, meitnerium nuk paraqet rrezik mjedisor, por ekspozimi ndaj izotopeve që emetojnë alfa është i rrezikshëm në shkallën atomike.
Tabela e fakteve kryesore të Meitnerium për shkencëtarët
| Prona | Vlera / Parashikimi |
| Emri | Meitnerium |
| Simbol | Mali |
| Numri atomik | 109 |
| Pesha atomike | [278] (izotopi më i qëndrueshëm) |
| Grupi | 9 |
| Periudha | 7 |
| Bllok | Blloku D |
| Konfigurimi i elektroneve | [Rn] 5f¹⁴ 6d⁷ 7s² (parashikuar) |
| Elektronet për guaskë | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 (parashikuar) |
| Gjendja në 25 °C | E ngurtë (e parashikuar) |
| Pika e shkrirjes | E panjohur |
| Pika e vlimit | E panjohur |
| Dendësia | ~27–28 g/cm³ (parashikohet) |
| Shtetet e oksidimit | +3 (e zakonshme), +1, +4, +9 (e mundur) |
| Energjia e parë e jonizimit | ~7.6–8.0 eV (vlerësohet) |
| Rrezja atomike | ~128 pasdite (vlerësohet) |
| Rrezja kovalente | ~129 pasdite (vlerësohet) |
| Porositja magnetike | Paramagnetike (e parashikuar) |
| Struktura kristalore | FCC (Parashikuar) |
Pyetjet e shpeshta rreth Meitnerium
Pyetje: A mund të shihet ose trajtohet ndonjëherë meitnerium?
Përgjigje: Jo. Vetëm disa atome janë sintetizuar ndonjëherë dhe ato prishen brenda sekondave. Është shumë e rrallë dhe jetëshkurtër për t’u vëzhguar drejtpërdrejt ose për t’u manipuluar me shumicë.
Pyetje: A mund të ketë përdorime praktike në të ardhmen?
Përgjigje: Nuk ka gjasa. Për shkak të paqëndrueshmërisë së tij ekstreme dhe sfidave të prodhimit, meitnerium nuk ka aplikime të parashikueshme përtej kërkimit shkencor.
Pyetje: A është meitnerium pjesë e “ishullit të stabilitetit”?
Përgjigje: Jo drejtpërdrejt. Shtrihet afër rajonit ku bërthamat mund të kenë stabilitet të shtuar, por izotopet e tij prishen me shpejtësi. Megjithatë, ndihmon shkencëtarët të hartojnë atë zonë të peizazhit bërthamor.
Pyetje: Pse u emërua pas Lise Meitner?
Përgjigje: Për të nderuar fizikanen Lise Meitner për rolin e saj pionier në fizikën bërthamore dhe zbulimin e ndarjes bërthamore. Ajo u anashkalua për çmimin Nobel dhe emërtimi i Mt ndihmoi në korrigjimin e këtij lëshimi.
Pyetje: Si e dinë shkencëtarët se kanë bërë meitnerium nëse prishet kaq shpejt?
Përgjigje: Ata përdorin ndarësit e tërheqjes dhe grupet e detektorëve për të identifikuar zinxhirët e prishjes alfa që përputhen me parashikimet teorike. Sjellja e produkteve të tij të kalbjes konfirmon sintezën.Pyetje: A do të bëjmë ndonjëherë një mostër të dukshme të meitnerium?
Përgjigje: Ndoshta jo. Edhe me përparime të mëdha në sintezë, paqëndrueshmëria e tij e bën pothuajse të pamundur akumulimin e një sasie makroskopike.
Mendime përfundimtare
Ndërsa meitnerium mbetet një mister në shumë mënyra, ai përfaqëson një moment historik të rëndësishëm në tabelën periodike dhe shkencën bërthamore. Sinteza e tij nderon trashëgiminë e Lise Meitner, duke kontribuar në eksplorimin e vazhdueshëm të elementeve supertë dhe kufijve teorikë të ishullit të stabilitetit. Megjithëse ne mund të mos e shohim kurrë meitnerium me shumicë ose ta përdorim atë në jetën e përditshme, ekzistenca e tij ofron njohuri për natyrën e strukturës atomike dhe potencialin për zbulimin e elementëve të rinj.
Referencat e Science Notes
- Emsley, John (2011). Blloqet e ndërtimit të natyrës: Një udhëzues AZ për elementet. Oxford University Press. f. 492–98. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Kimia e elementeve (botimi i 2-të). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Hammond, CR (2004). Elementet, në Manualin e Kimisë dhe Fizikës (botimi i 81-të). Shtypi i CRC. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- Münzenberg, G., Armbruster, P., et al. (1984). “Dëshmi për elementin 109 nga një sekuencë e lidhur me prishjen e α pas shkrirjes së 58Fe me 209Bi.” Revista e Fizikës A 315: 145-158. doi:10.1007/BF01419373
- Rife, Patricia (2003). “Meitnerium”. Lajmet Kimike dhe Inxhinierike. 81 (36): 186. doi:10.1021/cen-v081n036.p186
- Weast, Robert (1984). CRC, Manuali i Kimisë dhe Fizikës. Boca Raton, Florida: Botimi i Kompanisë së Gomës Kimike. ISBN 0-8493-0464-4.
Referencat
