Fleróvio

O Fleróvio^[3] é um elemento químico sintético, símbolo Fl, número atômico 114 (114 prótons e 114 elétrons), de massa atómica [289] u, pertencente ao grupo 14 da tabela periódica. O nome foi adotado oficialmente pela IUPAC em 31 de maio de 2012.^[4]

Fleróvio
Nihonium ← Fleróvio → Moscóvio Pb       114 Fl                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Fl ↓ Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
desconhecida
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Fleróvio, Fl, 114
Série química	desconhecida
Grupo, período, bloco	14, 7, p
Densidade, dureza	22 000 (est.)[1] kg/m3,
Número CAS	54085-16-4
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	(289) u
Raio atómico (calculado)	160 (presumido)[1] pm
Raio covalente	143 (est.)[2] pm
Raio de Van der Waals	pm
Configuração electrónica	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 (previsto)[1]
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 [1](ver imagem)
Estado(s) de oxidação	2, 4 [1]
Óxido
Estrutura cristalina
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido[1]
Ponto de fusão	340 (previsto)[1] K
Ponto de ebulição	420 (previsto)[1] K
Entalpia de fusão	kJ/mol
Entalpia de vaporização	kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som	m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)
Calor específico	J/(kg·K)
Condutividade elétrica	S/m
Condutividade térmica	W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	823,9 (est.)[1] kJ/mol
2.º Potencial de ionização	kJ/mol
3.º Potencial de ionização	kJ/mol
4.º Potencial de ionização	kJ/mol
5.º Potencial de ionização	kJ/mol
6.º Potencial de ionização	kJ/mol
7.º Potencial de ionização	kJ/mol
8.º Potencial de ionização	kJ/mol
9.º Potencial de ionização	kJ/mol
10.º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 289Fl Sin. 2,6 s α 9,82 9,48 285Cn 289mFl Sin. 1,1 min α 9,67 285mCn ? 288Fl Sin. 0,80 s α 9,94 284Cn 287Fl Sin. 0,48 s α 10,02 283Cn 287mFl Sin. 5,5 s α 10,29 283mCn ? 286Fl Sin. 0,13 s α FE 10,19 - 282Cn - 285Fl Sin. 125 ms α 281Cn
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
v d e

É um elemento transurânico, radioativo, provavelmente metálico, sólido e de aspecto prateado. Foi sintetizado por uma equipe de cientistas russos da cidade russa de Dubna, em 1999. Junto com o moscóvio toma parte da denominada "ilha de estabilidade", cujos elementos químicos, teoricamente, deveriam ser mais estáveis do que aqueles que os rodeiam.

História

Em janeiro de 1999 foi relatado informalmente pelos cientistas do Joint Institute for Nuclear Research em Dubna, na Rússia, a síntese do elemento 114 (ununquádio). A mesma equipe reproduziu a síntese deste elemento três meses mais tarde.

O fleróvio pode ser obtido em aceleradores de partículas, bombardeando o plutônio-244 com íons de cálcio. Isso só foi feito duas vezes, resultando nos isótopos Fl-289 e Fl-288. As equações são apresentadas a seguir:

Fl-289

${\displaystyle \ {}^{244}\mathrm {Pu} +{}^{48}\mathrm {Ca} ={}^{289}\mathrm {Fl} +3n}$

Fl-288

${\displaystyle \ {}^{244}\mathrm {Pu} +{}^{48}\mathrm {Ca} ={}^{288}\mathrm {Fl} +4n}$

Química

Ainda não foram preparados substâncias usando fleróvio, devido ao fato de ser um elemento instável e de vida muito curta, de modo que não se conseguiu ainda verificar suas propriedades químicas na prática, mas pode-se inferir que as propriedades químicas e físicas sejam similares às dos compostos de chumbo: o fleróvio seria um metal denso, sólido (com ponto de fusão baixo), relativamente mole, com estados de oxidação +2 e +4 (sendo que o +2 seria mais estável). Os respectivos sulfato e cloreto no estado +2 seriam pouco solúveis em água, assim como PbCl₂ e PbSO₄.

Química teórica e predições

O fleróvio é o membro mais pesado conhecido do grupo 14 (4A) na tabela periódica, abaixo do chumbo, e é esperado para ser o segundo membro da série 7p de elementos químicos. Os primeiros cinco membros deste grupo mostram o estado de oxidação do grupo de +4 e os últimos membros têm uma química cada vez mais proeminente no estado de oxidação +2 devido ao início do efeito do par inerte. O estanho representa o ponto em que a estabilidade dos estados +2 e +4 são semelhantes, e o chumbo (II) é o mais estável de todos os elementos quimicamente bem compreendidos do grupo 14 no estado de oxidação +2. Os orbitais 7s são muito altamente estabilizado no fleróvio e, assim, uma hibridação orbital sp³ muito grande é necessário para atingir o estado de oxidação +4, de modo que o fleróvio II está previsto para ser ainda mais estável do que o chumbo II, tornando o estado de oxidação +2 fortemente predominante, e o estado de oxidação +4 deve ser altamente instável e oxidante. Por exemplo, o dióxido de fleróvio (FlO₂ ) deverá ser altamente instável e sofrerá facilmente decomposição nos seus elementos constituintes (e não seria formado a partir da reacção direta de fleróvio com oxigênio). O tetrahidreto de fleróvio ou flerovano (FlH₄), o qual deve ter comprimentos de ligação Fl—H de 1,787 angstrom , é previsto para ser mais termodinamicamente instável do que o PbH₄, decompondo-se espontaneamente em hidreto de fleróvio II (FlH₂) e gás hidrogênio. O único composto estável de fleróvio IV deverá ser o tetrafluoreto, FlF₄ , mesmo isto pode ser devido a hibridações sd em vez de sp³, e a sua decomposição para o difluoreto FlF₂ e gás flúor seria exotérmica. A desestabilização bruta de todos os tetra-halogenetos (por exemplo, FlCl₄ é desestabilizado por cerca de 400 kJ / mol) é lamentável porque caso contrário estes compostos seriam muito úteis em estudos químicos em fase gasosa do fleróvio. O anião correspondente polifluoreto FlF₆⁻² deve ser instável à hidrólise em solução aquosa, e compostos de fleróvio II, tais como aniões polihalogeneto FlBr₃^- e FlI₃^- estão previstos para se formarem preferencialmente em soluções contendo fleróvio. Hibridizações sd podem ser possíveis porque os elétrons 7s e 6d do fleróvio possuem aproximadamente a mesma energia, talvez tornando estados de oxidação ainda maiores como +6 possível com elementos extremamente eletronegativos, podendo ocorrer no fluoreto de fleróvio VI (FlF₆). Em geral, a contracção spin-órbita do 7p_1/2 orbital deve conduzir a menores comprimentos de ligação e ângulos de ligação maiores: isto foi confirmado teoricamente em FlH₂.

Devido à estabilização relativista dos orbitais 7s e 7p_1/2, o estado de oxidação 0 também deve ser mais estável para fleróvio do que para os demais elementos da família, quando os elétrons 7p_1/2 também começam a apresentar um efeito de par inerte leve: esta estabilização do estado neutro pode trazer algumas semelhanças entre o comportamento de fleróvio e o gás nobre radônio. Consequentemente, o fleróvio apresentará algumas características de gases nobres, sendo um metal pouco reativo e que não seria atacado por ácidos comuns. Isso também fará com que sua ligação metálica seja fraca, resultando num ponto de fusão consideravelmente baixo e tornando o Fl um metal bastante volátil, semelhante ao mercúrio e ao copernício. Investigações recentes apontam que o fleróvio apresente um ponto de fusão de cerca de -73°C e um ponto de ebulição de 107°C, o que o tornariam um metal líquido à temperatura ambiente, semelhante ao mercúrio. É provável que o metal fleróvio evapore à temperatura ambiente e seu vapor seria formado por átomos de Fl isolados, assim como o vapor de mercúrio, característica que o aproxima dos gases nobres.

Fleróvio (II) deve ser mais estável do que o chumbo (II), e íons polihalogeneto e compostos de tipos FlX⁺ , FlX₂, FlX₃^-, e FlX₄⁻² (X = Cl , Br , I ) são esperados para formar prontamente. O flúor seria capaz de formar também os análogos de fleróvio (IV) instáveis. Todos os di-halogenetos de fleróvio se espera que sejam estáveis; o difluoreto deve ser solúvel em água; efeitos spin-órbita iriam desestabilizar o dihidreto de fleróvio (FlH₂) em quase 2,6 eV (250 kJ / mol). Em solução, fleróvio também formar o oxoânion flerovito (FlO₂⁻²) em solução aquosa, análogo ao plumbito, indicando que o óxido de fleróvio II, FlO, provavelmente seria um óxido anfótero. O sulfato de fleróvio II (FlSO₄) e o sulfeto de fleróvio II (FlS) devem ser muito insolúveis em água; os haletos FlX₂ (X = Cl, Br e I) seriam pouco solúveis (embora se dissolvam em solução contendo excesso do ânion X^- correspondente) e o nitrato Fl( NO₃)₂ e acetato Fl( CH₃COO)₂ devem ser bastante solúveis. O potencial do eletrodo padrão para a redução de íons Fl⁺² a fleróvio metálico é estimado em cerca de 0,9 V, o que confirma a maior estabilidade do fleróvio no estado neutro. Em geral, devido à estabilização relativista do orbital 7p_1/2, Fl⁺² deverá ter propriedades intermédias entre as das Hg⁺² ou Cd⁺² e o seu congénere mais leve Pb⁺². O potencial do eletrodo padrão para o par Fl⁺²/Fl está previsto para ser -0,9 V. Teria uma reatividade química comparável à da prata ou paládio.

O fleróvio apresentará uma química que lembrará a do chumbo, com certas propriedades do gás nobre radônio e algumas características parecidas com as do mercúrio.

Nome definitivo

"Ununquadium" foi um nome sistemático, temporário, adotado pela IUPAC para o elemento 114. Alguns pesquisadores o denominam de "eka-chumbo", conjecturando que as suas propriedades são similares aos do chumbo.

O elemento foi reconhecido pela IUPAC em junho de 2011.^[5] Em 5 de dezembro de 2011, o Ununquadium e o Ununhexium, tiveram novos nomes adotados pela Divisão de Química Inorgânica da IUPAC: Fleróvio (Fl) e Livermório (Lv), respectivamente. O nome Fleróvio foi dado em honra ao fundador do Laboratório Flerov da Rússia, o físico nuclear Georgy Flyorov (1913-1990).^[6] Assim, após a adesão à tabela periódica, estes nomes foram aprovados definitivamente e anunciados em 31 de maio de 2012 pela União Internacional de Química Pura e Aplicada.^[7]

Referências

1. Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria (2006). «Transactinides and the future elements». In: Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd ed. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. ISBN 1-4020-3555-1
2. Chemical Data. Flerovium - Fl, Royal Chemical Society
3. http://www.livescience.com/17287-element-names-flerovium-livermorium.html
4. «Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium» (em inglês). IUPAC. 31 de maio de 2012. Consultado em 31 de maio de 2012
5. «Enfim, reconhecidos». Ciência Hoje. 9 de junho de 2011. Consultado em 10 de junho de 2011. Arquivado do original em 2 de julho de 2011. O 114 (ununquadium, em latim) e o 116 (ununhexium, em latim) foram reconhecidos esta semana pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac, na sigla em inglês), depois de três anos de avaliação pelo comitê de cientistas Joint Working Party on Discovery of Elements.
6. http://cerebro-digital.com/noticias/anoten-los-nombres-definitivos-de-los-nuevos-elementos-son-flerovio-y-livermorio/
7. Livermorio y flerovio se unen a tabla periódica