O seabórgio (em homenagem a Glenn T. Seaborg) ou eka-tungstênio ou "eka-wolfrâmio" (por estar localizado abaixo do tungstênio na tabela periódica) é um elemento químico sintético, símbolo Sg, número atômico 106 (106 prótons e 106 elétrons) com massa atómica 266 u. É um metal de transição pertencente ao grupo 6 da classificação periódica dos elementos.
É um elemento radioativo, transurânico, provavelmente metálico, sólido de aspecto prateado. O elemento foi sintetizado, em 1974, por uma equipe soviética em Dubna, e por uma equipe norte-americana em Berkeley. O isótopo mais estável é o 266Sg com uma meia-vida de 21 segundos. Nenhum uso é conhecido fora do âmbito da pesquisa.
História O elemento 106 foi descoberto simultaneamente em dois laboratórios. Em junho de 1974, uma equipe soviética liderada por G. N. Flerov no "Joint Institute for Nuclear Research" em Dubna relatou a produção do isótopo de seabórgio com massa 259 (meia-vida de 0.48 segundos) bombardeando isótopos de chumbo com íons Cr-54. Em setembro de 1974, uma equipe norte-americana liderada por Albert Ghiorso no "Lawrence Radiation Laboratory" da Universidade da Califórnia, Berkeley, relatou a criação de um isótopo de massa 263 (meia-vida de 1 segundo) bombardeando isótopos de Cf-249 com íons de O-18.
Os americanos sugeriram para o elemento o nome "seabórgio", em homenagem ao químico e físico norte-americano Glenn T. Seaborg. Criou-se uma controvérsia porque o homenageado ainda era vivo. A IUPAC resolveu adotar o nome temporário "unnilhexium" (símbolo Unh).
Um comitê internacional decidiu, em 1992, que os laboratórios de Berkely e Dubna levariam o crédito da descoberta.
Em 1994 a IUPAC recomendou para o elemento 106 o nome Rutherfórdio adotando a regra que nenhum elemento pode ser nomeado em homenagem a uma pessoa viva. Esta regra foi ferozmente criticada pela "American Chemical Society", alegando que um precedente já tinha ocorrido quando foi nomeado um elemento de einstênio em homenagem a Albert Einstein enquanto vivo. Em 1997, como parte de um acordo que envolveu os elementos 104 e 108, o nome "seabórgio", símbolo "Sg", foi reconhecido internacionalmente.
Isótopos 11 isótopos de seabórgio são conhecidos, sendo o de mais longa vida o isótopo 269Sg, cujo modo de decaimento ocorre através de emissão alfa e fissão espontânea. Apresenta uma meia-vida de 22 segundos. O de vida mais curta é o isótopo 258Sg com decaimento alfa e fissão espontânea. A meia-vida deste isótopo é de apenas 2.9 milissegundos. Propriedades Físicas Espera-se que o seabórguio seja um elemento sólido nas condições normais de temperatura e pressão, e assuma uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, semelhante ao seu tungstênio, seu homólogo mais leve. Deverá ser um metal muito denso com uma densidade de cerca de 35,0 g/cm3, que seria a quarta maior de qualquer um dos 118 elementos conhecidos, inferior apenas à do bóhrio (37,1 g/cm3), meitnério (37,4 g/cm3) e hássio (41 g/cm3), os três elementos seguintes na tabela periódica. Em comparação, o elemento mais denso conhecido que teve a sua densidade medida, o ósmio, tem uma densidade de apenas 22,61 g/cm3. Isto resulta da elevada massa atômica do seabórguio, as contrações lantanídicas e actinídicas e os efeitos relativísticos, embora a produção de Sg suficiente para medir esta quantidade seria impraticável, sendo que a amostra decairia rapidamente.
Propriedades Químicas O seabórguio é o quarto membro da série 6d de metais de transição e o membro mais pesado do grupo 6 da tabela periódica, abaixo de cromo, molibdênio e tungsténio. Todos os membros do grupo formam uma diversidade de oxoânions. Os elementos desta família apresentam prontamente o seu estado de oxidação do grupo +6, embora este seja altamente oxidante no caso do cromo. Este estado se torna mais e mais estável à redução à medida que se desce pelo grupo: de fato, o tungstênio é o último dos metais de transição 5d, e todos os seus quatro electrões 5d participam na ligação metálica. Como tal, o seabórguio deve ter o estado +6 como seu estado de oxidação mais estável, tanto na fase gasosa quanto em solução aquosa, e este é o único estado de oxidação que foi atingido experimentalmente. Os estados +5 e +4 devem ser menos estáveis e o estado +3, o mais comum para o Cr, seria o menos estável para o Sg. As investigações químicas experimentais têm sido dificultadas devido à necessidade de produzir um átomo de seabórguio de cada vez, a sua meia-vida curta e a dureza necessárias, resultante das condições experimentais.
Esta estabilização do estado de oxidação mais elevado ocorre nos elementos 6d precoces devido à semelhança entre as energias dos orbitais 6d e 7s, uma vez que os orbitais 7s são relativisticamente estabilizados e os orbitais 6d são relativisticamente desestabilizados. Este efeito é tão grande no sétimo período que o átomo de Sg deverá perder elétrons 6d antes dos elétrons 7s (Sg = [Rn]5f146d47s2; Sg+ = [Rn]5f146d37s2; Sg+2 = [Rn]5f146d37s1; Sg+4 = [Rn]5f146d2; Sg+6 = [Rn]5f14). Devido à grande desestabilização dos orbitais 7s, Sg+4 devem ser ainda menos estável do que W+4 e por isso deve ser muito facilmente oxidado a Sg+6. O raio iônico previsto do íon Sg+6 hexacoordenado é de 65 pm, enquanto o raio atômico previsto do seabórguio é de 128 pm. No entanto, a estabilidade do estado de oxidação mais elevado ainda é esperado para diminuir na ordem Lr+3 > Rf+4 > Db+5 > Sg+6. Alguns potenciais padrão de redução previstos para íons de seabórguio em solução aquosa ácida são os seguintes:
2 SgO3 + 2 H+ + 2 e− Sg2O5 + H2O E0 = −0.046 V Sg2O5 + 2 H+ + 2 e− 2 SgO2 + H2O E0 = +0.11 V SgO2 + 4 H+ + e− Sg3+ + 2 H2O E0 = −1.34 V Sg3+ + e− Sg2+ E0 = −0.11 V Sg3+ + 3 e− Sg E0 = +0.27 V
Seabórguio deve formar um hexafluoreto muito volátil, bem como um hexacloreto moderadamente volátil , um pentacloreto , oxicloretos e . está previsto para ser o mais estável das oxicloretos de seabórguio e o oxicloreto menos volátil do grupo 6, seguindo a sequência: > > .
Os compostos voláteis de seabórguio (VI), como e , são previstos para serem instáveis à decomposição para compostos de Seabórguio(V) a elevadas temperaturas, de forma análoga aos homólogos mais leves e ; isso não deve acontecer com , devido à diferença de energia muito maior entre os orbitais moleculares mais ocupados e desocupados, apesar das forças de ligação semelhantes Sg-Cl (à semelhança do molibdênio e tungstênio). Assim, nos primeiros estudos experimentais da química do seabórgio, em 1995 e 1996, átomos de Sg foram produzidos na reação de fusão nuclear entre 248Cm (22Ne, 4n) 266Sg. Esses átomos foram feitos reagir termicamente com uma mistura /HCl. As propriedades de adsorção do oxicloreto resultante foram medidas e comparadas com as dos compostos de molibdênio e tungstênio. Os resultados indicaram que o Sg formou um oxicloreto volátil similar aos dos outros elementos do grupo 6 e confirmou a tendência decrescente da volatilidade dos oxicloretos no grupo 6:
Sg + + 2HCl → +
Em 2001, uma equipe continuou o estudo da química em fase gasosa de seabórgio fazendo reagir o elemento com em ambiente aquoso. De forma semelhante à formação do oxicloreto, os resultados da experiência indicaram a formação de óxido-hidróxido de seabórgio, uma reação bem conhecida entre os homólogos mais leves do grupo 6, bem como o pseudo-homólogo urânio.
2Sg + 3 → 2 + H2O →
Molibdênio e tungstênio são muito semelhantes entre si e mostram diferenças importantes em relação ao cromo, e o seabórguio deverá seguir uma química muito próxima à do tungstênio e molibdênio formando uma variedade ainda maior de oxoânions, o mais simples dentre eles, sendo o seaborgato, −2, que se formam a partir da hidrólise rápida do íon hipotético []+6, embora isso ocorreria menos facilmente do que com molibdênio e tungstênio, conforme o esperado devido ao maior tamanho do átomo de Sg. Seabórgio deve hidrolisar menos rapidamente do que o tungstênio em ácido fluorídrico a baixas concentrações, porém mais facilmente a concentrações elevadas, também formando complexos, tais como - e -: a formação do complexo compete com a hidrólise em ácido fluorídrico. Estas previsões têm sido amplamente confirmadas. Em experimentos realizados em 1997 e 1998, Sg foi eluído em resina de troca catiônica usando uma solução /HF, formando provavelmente o composto neutro ou o íon complexo aniônico []-, em vez de −2. Em contraste, em 0,1 M de ácido nítrico, seabórgio não eluiu, ao contrário de molibdênio e tungstênio, o que indica que a hidrólise de []+6 prossegue gerando o complexo catiónico +2 ou []+, enquanto que a do molibdénio e tungsténio prossegue para o complexo neutro [].
O único outro estado de oxidação conhecido para o Sg diferente do +6 é o estado de oxidação zero. Da mesma forma que os seus três congêneres mais leves, que formam carbonilas metálicas tais como hexacarbonilo de cromo (), hexacarbonilo de molibdênio () e hexacarbonilo de tungstênio (), em 2014 foi mostrado que o seabórguio também forma um complexo carbonílico, hexacarbonilo de seabórguio, . Tal como os seus homólogos de molibdênio e tungstênio, o hexacarbonilo de seabórguio é um composto volátil que reage rapidamente com o dióxido de silício.
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