darmstadtium (鐽)

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介紹

鈩是一種人工合成的元素。門捷列夫預見了它的存在，並將其命名為類鉑，後來改為110號元素。它於1994年由Peter Armbruster和Gottfried Munzenberg在德國GSI亥姆霍茲重離子研究中心被發現。其元素符號為Ds。鎳(Ni)同位素轟擊鉛(Pb)同位素，產生了269Ds的一個原子。使用相同技術，透過轟擊鎳離子，產生了9個271Ds原子。該元素以發現它的德國城市達姆施塔特命名。

關於鈩的事實

• 鈩是最新發現的元素之一，於1994年11月9日在德國的一個研究實驗室合成。

• 一個德國研究小組分離出了1個Ds原子，該小組還發現了107號到109號元素。

• 在鈩被發現之前，元素週期表中它的位置被ununnilium (Uun)佔據。

• IUPAC於2003年正式分配了它現在的名稱。

• 透過該方法幾乎只產生過幾個原子。

• 該元素是第7週期10族元素的一部分，屬於d區過渡金屬。

• 尚未證實，但Ds被認為與鉑(Pt)的性質相似。

• 它被認為具有類似於鎳(Ni)、鈀(Pd)和鉑(Pt)的性質。

Ds 元素

該元素的原子序數(Z)為110，是人工合成的。因此，在化學中也稱為110號元素。在元素週期表中，Ds代表其化學符號。Ds具有極強的放射性，並且自然界中極其稀少。這種物質具有獨特的物理和化學性質。

鈩的物理性質

性質	數值
原子序數 (Z)	110
化學符號	Ds
沸點 (B.P.)	未知
族	10
週期和區	7 - d
狀態	在20℃下為固態，屬於過渡金屬。
電子構型	Rn 5f146d97s1
顏色	未知
熔點 (M.P.)	未知
密度	34.8 g/cm³
晶體結構	體心立方 (BCC)

鈩的化學性質

Ds是一種放射性元素，存在於人工合成的環境中。它的化學性質仍在被完全研究中。由於同位素的半衰期極短以及其配合物的揮發性極強，需要進行具有統計意義的化學研究。當該元素與氟(F)結合時，會形成六氟化鈩，形成揮發性較低的配合物。

性質	數值
電離能	960 kJ/mol
氧化態	0, +2, +4, +6, +8
毒性	由於其極不穩定的特性，任何生成的量都會迅速衰變為其他元素。因此，其對健康的的影響尚不清楚。

製備

在製備過程中，反應是透過在重離子加速器中用鎳(Ni)-62的快速原子核轟擊鉛(Pb)-208原子進行的。該小組製備了單個269Ds同位素原子。

$$ \mathrm{Pb-208 + Ni-62 \rightarrow Ds-269 + ^1_0n} $$

在這個對比測試系列中使用了較重的鎳離子Ni-64，經過兩次執行後，該小組能夠製備9個271Ds原子。

$$ \mathrm{Pb-208 + Ni-64 \rightarrow Ds-271 + ^1_0n} $$

同位素

該元素有9種不同的同位素。由於它是一種人工合成的元素，因此沒有一種同位素是穩定的。同位素是透過較重元素的衰變或兩種輕原子核的聚變產生的。較重的同位素比較輕的同位素更穩定。所有同位素都透過α衰變或自發裂變衰變，沒有同位素透過β衰變衰變。

半衰期	同位素
6.7 ms	Ds-280
10 μs	Ds-267
12.7 μs	Ds-281
240 μs	Ds-273
205 μs	Ds-270
3.5 ms	Ds-277
0.21 s	Ds-279
230 μs	Ds-269
90 ms	Ds-271

鈩的電子構型

電中性原子具有與質子數相同的電子數(e⁻)。因此，Ds的中性原子有110個電子(e⁻)。原子中+核電荷以及其他(Z-1)個-電子(e⁻)產生的電場(e.f.)影響每個電子(e⁻)。

原子序數(Z)識別不同的化學元素，因為電子數及其排列負責原子的化學行為。這些電子的排列由量子力學原理決定。各個元素電子殼層中的電子數，特別是最外層的價電子殼層，決定了它的化學鍵合行為。元素週期表中元素的排列是按原子序數排列的。

電子構型 - Rn 5f¹⁴6d⁹7s¹

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁶4f¹⁴5d¹⁰6s²6p⁶5f¹⁴6d⁹7s¹

每殼層電子數 - 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2

結論

元素“鈩”的名字來源於德國城市達姆施塔特，在那裡它被發現。該元素不是天然產生的，而是在研究實驗室中合成的。它由Peter Armbruster和Gottfried Münzenberg在Sigurd Hofmann的指導下在德國被發現。鈩有九種已知的同位素，所有這些同位素都具有極強的放射性。281-Ds同位素是所有已知Ds同位素中最穩定的，半衰期僅為12.5秒。

常見問題

1. Ds的環境影響是什麼？

由於其短暫的生命週期，該元素會在幾秒鐘內衰變為其他元素。因此，它不會對環境造成危害。

2. Ds元素的重要性及其應用是什麼？

Ds及其同位素在實驗室環境中使用。它通常用於化學方面的科學研究。由於其放射性和短半衰期，Ds沒有商業應用。

3. 鈩的健康危害是什麼？

因為它非常不穩定，任何生成的量都會如此迅速地衰變為其他元素，以至於研究它對人體健康的影響毫無意義。Ds具有高放射性，必須小心處理。

4. 最長的穩定的Ds同位素是什麼？

Ds-281是該元素最長的穩定同位素，半衰期約為12.7秒。

5. 關於鈩的質子和中子的資訊？

Ds是一種原子序數(Z)為110的元素，表示其原子核包含110個質子。原子核中質子的數量稱為原子序數。因此，原子核的總電荷為+Ze，其中基本電荷對應於1.602 × 10⁻¹⁹庫侖。

原子核中中子的數量稱為原子的中子數，用符號N表示。中子數和原子序數(Z)之和等於原子質量數(A)：N + Z = A。中子過量定義為中子數和原子序數之差：D = N - Z = A - 2Z