FERMIUM: STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN DAN RISIKO - KIMIA - 2025

The fermium adalah suatu unsur kimia radioaktif yang diperoleh dari cara yang disebabkan oleh transmutasi, di mana reaksi tipe nuklir mampu mengubah artifisial inti elemen dianggap stabil, dan dengan demikian menyebabkan isotop alam radioaktif atau sebuah elemen yang tidak ada secara alami.

Unsur ini ditemukan pada tahun 1952, selama uji coba nuklir pertama yang berhasil "Ivi Mike", yang dilakukan oleh sekelompok ilmuwan dari Universitas California di bawah arahan Albert Ghiorso. Fermium ditemukan sebagai produk ledakan bom hidrogen pertama di Samudera Pasifik.

Bertahun-tahun kemudian, fermium diperoleh secara sintetis di reaktor nuklir, membombardir plutonium dengan neutron; dan dalam siklotron, membombardir uranium-238 dengan ion nitrogen.

Fermium saat ini diproduksi melalui rantai panjang reaksi nuklir, yang melibatkan penembakan setiap isotop dalam rantai dengan neutron dan kemudian memungkinkan isotop yang dihasilkan mengalami peluruhan beta.

Struktur kimia

Nomor atom fermium (Fm) adalah 100 dan konfigurasi elektroniknya adalah 5 f ¹² 7 s ² . Selain itu, ia terletak di dalam kelompok aktinida yang merupakan bagian dari periode 7 tabel periodik dan, karena nomor atomnya lebih besar dari 92, ia disebut unsur transuranik.

Dalam pengertian ini, fermium adalah elemen sintetis dan oleh karena itu tidak memiliki isotop stabil. Karena alasan ini ia tidak memiliki massa atom standar.

Demikian juga, atom-atom yang merupakan isotop satu sama lain memiliki nomor atom yang sama tetapi massa atom berbeda, mengingat ada 19 isotop unsur yang diketahui, mulai dari massa atom 242 hingga 260.

Namun, isotop yang dapat diproduksi dalam jumlah banyak secara atomik adalah Fm-257, dengan waktu paruh 100,5 hari. Isotop ini juga merupakan nuklida dengan massa dan nomor atom tertinggi yang pernah diisolasi dari reaktor atau bahan apa pun yang diproduksi oleh fasilitas termonuklir.

Meskipun fermium-257 diproduksi dalam jumlah yang lebih besar, fermium-255 menjadi lebih tersedia secara teratur, dan lebih sering digunakan untuk studi kimiawi di tingkat pelacak.

Properti

Sifat-sifat kimia fermium telah dipelajari dengan jumlah yang sedikit saja, sehingga semua informasi kimia yang telah diperoleh berasal dari percobaan yang dilakukan dengan jejak unsur tersebut. Faktanya, dalam banyak kasus studi ini dilakukan hanya dengan beberapa atom, atau bahkan satu atom dalam satu waktu.

Menurut Royal Society of Chemistry, fermium memiliki titik leleh 1527 ° C (2781 ° F atau 1800 K), jari-jari atomnya 2,45 Å, jari-jari kovalennya 1,67 Å, ​​dan suhu 20 ° C dalam keadaan padat (logam radioaktif).

Demikian pula, sebagian besar sifatnya seperti bilangan oksidasi, elektronegativitas, kerapatan, titik didih, antara lain, tidak diketahui.

Sampai saat ini, belum ada yang berhasil menghasilkan sampel fermium yang cukup besar untuk dilihat, meskipun harapannya adalah, seperti elemen serupa lainnya, ini adalah logam perak abu-abu.

Perilaku dalam solusi

Fermium berperilaku dalam kondisi non-reduksi kuat dalam larutan berair seperti yang diharapkan untuk ion aktinida trivalen.

Dalam larutan pekat asam klorida, asam nitrat, dan amonium tiosianat, fermium membentuk kompleks anionik dengan ligan ini (molekul atau ion yang mengikat kation logam untuk membentuk kompleks), yang dapat diadsorpsi dan kemudian dielusi dari kolom pertukaran anion.

Dalam kondisi normal, fermium ada dalam larutan sebagai ion Fm ³⁺ , yang memiliki indeks hidrasi 16,9 dan konstanta disosiasi asam 1,6 × 10 ^-4 (pKa = 3,8); sehingga pengikatan dalam kompleks aktinida posterior diyakini bersifat ionik utamanya.

Demikian juga, ion Fm ³⁺ diharapkan lebih kecil dari ion An ³⁺ sebelumnya (ion plutonium, amerisium atau kurium), karena muatan inti efektif fermium yang lebih tinggi; oleh karena itu, fermium diharapkan membentuk ikatan logam-ligan yang lebih pendek dan lebih kuat.

Di sisi lain, fermium (III) dapat dengan mudah direduksi menjadi fermium (II); misalnya, dengan samarium (II) klorida, dengan mana fermium (II) ikut mengendap.

Elektroda potensial normal

Potensi elektroda diperkirakan sekitar -1,15 V relatif terhadap elektroda hidrogen standar.

Begitu pula, pasangan Fm ²⁺ / Fm ⁰ memiliki potensial elektroda -2,37 (10) V, berdasarkan pengukuran polarografi; yaitu voltametri.

Peluruhan radioaktif

Seperti semua elemen buatan, fermium mengalami peluruhan radioaktif yang terutama disebabkan oleh ketidakstabilan yang menjadi ciri khasnya.

Hal ini terjadi karena kombinasi proton dan neutron yang tidak memungkinkan untuk menjaga keseimbangan, dan secara spontan berubah atau membusuk hingga mencapai bentuk yang lebih stabil, melepaskan partikel tertentu.

Peluruhan radioaktif ini terjadi melalui fisi spontan melalui dekomposisi alfa (menjadi unsur berat) di californium-253.

Kegunaan dan resiko

Pembentukan fermium tidak terjadi secara alami dan belum ditemukan di kerak bumi, sehingga tidak ada alasan untuk mempertimbangkan pengaruh lingkungannya.

Karena jumlah kecil fermium yang diproduksi dan waktu paruhnya yang pendek, saat ini tidak ada kegunaannya di luar penelitian ilmiah dasar.

Dalam pengertian ini, seperti semua elemen sintetis, isotop fermium sangat radioaktif dan dianggap sangat beracun.

Meskipun hanya sedikit orang yang bersentuhan dengan fermium, Komisi Internasional untuk Perlindungan Radiologi telah menetapkan batas paparan tahunan untuk dua isotop paling stabil.

Untuk fermium-253, batas konsumsi ditetapkan pada 107 becquerel (1 Bq setara dengan satu dekomposisi per detik) dan batas inhalasi 105 Bq; untuk fermium-257, nilainya masing-masing 105 Bq dan 4000 Bq.

Referensi

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium dan Fermium. Berita Kimia & Teknik, 81 (36), 174-175. Dipulihkan dari pubs.acs.org
2. Britannica, E. (nd). Fermium. Dipulihkan dari britannica.com
3. Royal Society of Chemistry. (sf). Fermium. Diperoleh dari rsc.org
4. ThoughtCo. (sf). Fakta Fermium. Dipulihkan dari thinkco.com
5. Wikipedia. (sf). Fermium. Diperoleh dari en.wikipedia.org