El elemento seaborgio restablece el poder predictivo de la Tabla de Mendeleiev

S¨®lo siete ¨¢tomos del superpesado elemento seaborgio han sido necesarios para que unos investigadores alemanes averiguen c¨®mo es su estructura qu¨ªmica. El resultado supone un respiro para los cient¨ªficos, ya que trabajos precedentes en otros elementos pesados hab¨ªan sugerido que la venerable Tabla Peri¨®dica de Mendeleiev, la gu¨ªa del comportamiento de los elementos durante un siglo, podr¨ªa estar resquebraj¨¢ndose por los bordes.El elemento m¨¢s pesado que se da en la naturaleza es el uranio, con n¨²mero at¨®mico 92. Esto significa que tiene un n¨²cleo con 92 protones (part¨ªculas con carga el¨¦ctrica positiva), con un n¨²mero variable de neutrones y rodeado de 92 electrones. El n¨²mero de electrones que rodean un n¨²cleo at¨®mico y su disposici¨®n en distintas capas determina la qu¨ªmica del elemento, lo que permite predecir el comportamiento qu¨ªmico de un elemento nuevo con gran precisi¨®n; es la esencia de la Tabla Peri¨®dica. El uranio, por ejemplo, es el elemento n¨²mero 92.

Artificiales

Todos los elementos m¨¢s pesados que el uranio son artificiales, producidos en explosiones o reactores nucleares o, de forma m¨¢s controlada, en instalaciones de choque de ¨¢tomos dise?ados para investigar las propiedades de los n¨²cleos. El plutonio, por ejemplo, es el elemento 94, y se ha logrado sintetizar hasta el 112.La qu¨ªmica de los elementos 104 (rutherfordio) y 105 (hahnio) se investiga desde hace unos a?os. En un art¨ªculo publicado en la revista Nature (3 de julio), Matthias Sch?del, del Centro de Investigaci¨®n de lones Pesados, en Darmastadt, (Alemania) y sus colegas presentan la primera investigaci¨®n qu¨ªmica del elemento 106, el seaborgio, el m¨¢s pesado, cuya qu¨ªmica se ha estudiado.

El comportamiento de los elementos 107 y 112 todav¨ªa es desconocido, pero esto no deber¨ªa ser un gran problema, ya que la Tabla Peri¨®dica se puede utilizar para predecirlo

El elemento 111, por ejemplo, est¨¢ en un grupo junto con el cobre la plata y el oro y debe comportarse como una versi¨®n superpesada del oro. El 112, sin embargo, est¨¢ en el grupo del zinc, el cadmio y el mercurio, y se debe comportar como ellos. El 118, si alguna vez se encuentra, seguramente ser¨ªa como los elementos de los gases nobles o inertes, al que pertenece, junto con el ne¨®n, el cript¨®n y el rad¨®n.

Pero las recientes investigaciones sobre la qu¨ªmica del rutherfordio y el hahnio hab¨ªan levantado dudas acerca del poder preditivo de la Tabla Peri¨®dica. En ella, el hahnio, por ejemplo, pertence a un grupo en el que est¨¢n los metales vanadio, niobio y t¨¢ntalo. Pero el hahnio, en vez de comportarse como una versi¨®n pesada del t¨¢ntalo, es una quimera con una qu¨ªmica impredecible basada en las circunstancias en que se encuentre. La qu¨ªmica del hahnio y del rutherfordio est¨¢ "llena de sorpresas", dicen los qu¨ªmicos.

?Por qu¨¦? Un problema es el tama?o y complejidad de esos enormes ¨¢tomos. En alg¨²n sentido, un ¨¢tomo superpesado es como un peque?o agujero negro dominado por electricidad en lugar de gravedad. La gigantesca carga el¨¦ctrica positiva del n¨²cleo ejerce una fuerza de atracci¨®n enorme sobre las capas m¨¢s pr¨®ximas de electrones cargados negativamente, que se mueven alrededor del n¨²cleo a una velocidad de una fracci¨®n significativa de la velocidad de la luz.

El n¨²cleo, aprisionado por la capa de los electrones m¨¢s interna del ¨¢tomo, pierde control de sus electrones m¨¢s exteriores, cuya disposici¨®n determina las relaciones qu¨ªmicas del ¨¢tomo. El resultado es un comportamiento irregular e impredecible.

El seaborgio, a¨²n m¨¢s pesado, deber¨ªa mostrar un desgarr¨®n del sistema peri¨®dico. La sorpresa es que no es as¨ª. Por ello, este elemento devuelve a la Tabla de Mendeleiev su normalidad, ya que se comporta precisamente como predice, como una versi¨®n m¨¢s pesada de los metales molibdeno y tungsteno. Nadie sabe por qu¨¦ el seaborgio se comporta tan bien. La investigaci¨®n de los elementos 107 a 112 deber¨ªan revelar si el seaborgio establece una tendencia a la normalidad o si es una aberraci¨®n de la Tabla Peri¨®dica, que se deshace ante n¨²mero at¨®micos muy altos.

Desvelar la qu¨ªmica del seaborgio y otros elementos artiriciales es un desaf¨ªo. Los siete ¨¢tomos, exactamente siete, de seaborgio estudiados por los investigadores fueron creados haciendo chocar ¨¢tomos de ne¨®n (n¨²mero at¨®mico 10) en un blanco de curio (elemento 96) para producir seaborgio

(10 + 96 = 106).

Pero estos ¨¢tomos no existen mucho tiempo: son altamente radiactivos y se desintegran inmediatamente en elementos m¨¢s ligeros. En los experimentos, tan pronto como se producen son sometidos a una serie de ensayos qu¨ªmicos que extraen la m¨¢xima cantidad de datos antes de que desaparezcan. Los investigadores saben ahora que el oxicloruro de seaborgio, por ejemplo, tiene propiedades similares a las del oxicloruro de molibdeno o de tungsteno, y que el seaborgio forma combinaciones qu¨ªmicas con el ox¨ªgeno tal y como predice la Tabla Peri¨®dica.

Casi todos los elementos de esta clase superpesada se conocen s¨®lo por unos pocos ¨¢tomos que se desintegran casi instant¨¢neamente. No existe algo as¨ª como una muestra de seaborgio que uno pueda ver y tocar, ni la habr¨¢ nunca. Pero algunos investigadores se preguntan si, en los confines inexplorados, te¨®ricos, de la Tabla Peri¨®dica, no habr¨¢ una "isla de estabilidad" de elementos hiperpesados de n¨²meros at¨®micos muy altos y propiedades inimaginadas.

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