Tusfrano: estructura química, propiedades y usos
El tusfrano es un elemento químico radiactivo que pertenece al grupo 13 (IIIA) y al período 7 de la tabla periódica. No se consigue en la naturaleza, o al menos no en condiciones terrestres. Su vida media es de apenas unos 38 ms a un minuto; por lo tanto, su gran inestabilidad lo hace un elemento muy esquivo.
De hecho, fue tan inestable en los albores de su descubrimiento que la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) no otorgó una fecha definida para el suceso por aquel entonces. Por esta razón, su existencia como elemento químico no se oficializó y permaneció en la oscuridad.
Su símbolo químico es Tf, la masa atómica es de 270 g/mol, tiene un Z igual a 113 y una configuración de valencia [Rn]5f146d107s27p1. Adicionalmente, los números cuánticos de su electrón diferencial son (7, 1, -1, +1/2). En la imagen superior se muestra el modelo de Bohr para el átomo de tusfrano.
Este átomo anteriormente era conocido como ununtrio, y hoy en día ha sido oficializado con el nombre de nihonio (Nh). En el modelo se pueden comprobar, a manera de juego, los electrones de las capas internas y de valencia para el átomo de Nh.
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Un equipo de científicos en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en los Estados Unidos, y un grupo de Dubna, Rusia, fueron quienes descubrieron el tusfrano. Este hallazgo sucedió entre el año 2003 y el año 2004.
Por otro lado, investigadores del Laboratorio de Riken, Japón, lograron sintetizarlo, siendo el primer elemento sintético producido en ese país.
Derivó de la desintegración radiactiva del elemento 115 (unumpentio, Uup), del mismo modo en el que los actínidos se producen de la desintegración del uranio.
Antes de su aceptación oficial como nuevo elemento, la IUPAC lo nombró provisionalmente ununtrio (Uut). Ununtrio (Ununtrium, en inglés) significa (uno, uno, tres); es decir, 113, el cual es su número atómico escrito por unidades.
El nombre ununtrio se debió a las normas de 1979 de la IUPAC. Sin embargo, de acuerdo con la nomenclatura de Mendeléyev para elementos aún no descubiertos, su nombre debió haber sido eka-talio o dvi-indio.
¿Por qué talio e indio? Porque son los elementos del grupo 13 más cercanos a él y, por ende, debería compartir alguna similitud fisicoquímica con ellos.
Oficialmente, se acepta que provenga de la desintegración radiactiva del elemento 115 (moscovio), teniendo por nombre nihonio, con el símbolo químico de Nh.
“Nihon” es un término utilizado para designar a Japón, presentando así su nombre en la tabla periódica.
En las tablas periódicas anteriores al año 2017 aparece el tusfrano (Tf) y el unumpentio (Uup). No obstante, en la inmensa mayoría de las tablas periódicas de antes el ununtrio sustituye al tusfrano.
Actualmente, el nihonio ocupa el lugar del tusfrano en la tabla periódica, e igualmente el moscovio sustituye al unumpentio. Estos nuevos elementos completan el período 7 con el tenesino (Ts) y el oganesón (Og).
A medida que se desciende por el grupo 13 de la tabla periódica, familia de los térreos (boro, aluminio, galio, indio, talio y tusfrano), el carácter metálico de los elementos se incrementa.
Así, el tusfrano es el elemento del grupo 13 con mayor carácter metálico. Sus voluminosos átomos deben adoptar algunas de las estructuras cristalinas posibles, entre las cuales están: bcc, ccp, hcp y otras.
¿Cuál de estas? Aún no se dispone de esa información. Sin embargo, una conjetura sería la de suponer una estructura no muy compacta y una celda unitaria de mayor volumen que la cúbica.
Debido a que es un elemento esquivo y radiactivo, muchas de sus propiedades son predichas y, por lo tanto, no son oficiales.
700 K.
1400 K.
16 Kg/m3
130 kJ/mol.
136 pm.
+1, +3 y +5 (como los del resto de los elementos del grupo 13).
Del resto de sus propiedades puede esperarse que manifiesten comportamientos parecidos a las de los metales pesados o de transición.
Dadas sus características, son nulas las aplicaciones industriales o comerciales, por lo que solo se utiliza para la investigación científica.
En el futuro puede que la ciencia y la tecnología aprovechen algún beneficio recién revelado. Quizás, para elementos extremos e inestables como el nihonio, sus posibles usos recaigan asimismo en escenarios extremos e inestables para los tiempos presentes.
Además, sus efectos sobre la salud y el medio ambiente no han podido ser estudiados aún debido a su limitado tiempo de vida. Por esto se desconoce toda posible aplicación en la medicina o el grado de toxicidad.