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Fermio

  |   Chimica, Chimica Generale

Il fermio è un elemento radioattivo prodotto artificialmente appartenente al 7° Periodo che ha numero atomico 100.

È un elemento transuranico con configurazione elettronica [Rn] 5f127s2 ed è quindi un attinide appartenente al blocco f.

Storia

Un team di scienziati guidato da Albert Ghiorso nel 1953, mentre studiava i detriti radioattivi prodotti dalla detonazione della prima bomba a idrogeno, scoprì questo elemento.

L’ isotopo scoperto, ha numero di massa 255 e un tempo di dimezzamento di circa 20 ore. L’esplosione termonucleare avvenne il 1 novembre 1952 su un atollo del Pacifico.

In questo esperimento fu utilizzata una bomba all’uranio-238 per fornire il calore necessario per innescare l’esplosione. L’uranio-238 esposto a un bombardamento di neutroni si trasformò in elementi con numero atomico da 93 a 100, e tra questi un isotopo dell’elemento con numero atomico 100 e numero di massa 255.

In clima di Guerra Fredda si tenne segreta la scoperta fino al 1955.

Contemporaneamente un gruppo del Nobel Institute di Stoccolma aveva prodotto indipendentemente alcuni atomi di fermio bombardando l’uranio-238 con nuclei di ossigeno e ottenuto l’isotopo 250, che ha un tempo di dimezzamento di 30 minuti.

A questo elemento fu dato il nome di Fermio in onore del Premio Nobel per la fisica italiano Enrico Fermi pioniere della fisica nucleare.

Proprietà

La chimica del fermio è tipica degli attinidi con elevato numero di massa. Presenta prevalentemente il numero di ossidazione +3 e, in misura minore, il numero di ossidazione +2.

Non sono stati ottenuti composti puri del fermio che, tuttavia, precipita insieme a elementi delle terre rare con la stessa carica contenuti in una matrice.

Lo ione Fm3+ forma complessi con l’acqua con un numero di idratazione pari a 16.9. L’acquoione funge da acido di Lewis liberando ioni H3O+

Inoltre forma complessi con leganti come cloruro e nitrato più stabili rispetto a quelli formati dagli omologhi a minor numero atomico einsteinio e californio.

Gli  attinidi presentano, in analogia con i lantanidi, il fenomeno della contrazione dei raggi atomici e ionici al crescere del numero atomico.

Lo ione Fm3+ ha quindi un raggio ionico minore rispetto a Cf3+  e Es3+e conseguentemente una carica nucleare effettiva maggiore e forma legami più forti con i leganti.

Lo ione Fm3+ può essere ridotto a Fm2+ in presenza di riducenti moderatamente forti come il cloruro di samario (II) SmCl2 .

Isotopi del fermio

È presente sotto molte forme isotopiche tra cui il più stabile 257Fm che ha il tempo di dimezzamento di 100.5 giorni. Vi sono poi 253Fm, 252Fm e 255Fm che sono tra gli isotopi più stabili

254Fm è ottenuto bombardando con neutroni 25399Es

10 n + 25399Es → 254100Fm

mentre 255100Fm dal decadimento α di 259102No

259102No → 255100Fm + 42He

Usi

A causa delle piccole quantità di fermio prodotte e di tutti i suoi isotopi che hanno un’emivita relativamente breve, attualmente non ci sono usi al di fuori della ricerca scientifica