# Seabórgio

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 $^{266}$Sg 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 $^{269}$Sg, 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 $^{258}$Sg 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/cm$^3$, que seria a quarta maior de qualquer um dos 118 elementos conhecidos, inferior apenas à do bóhrio (37,1 g/cm$^3$), meitnério (37,4 g/cm$^3$) e hássio (41 g/cm$^3$), 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/cm$^3$. 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]5f$^{14}$6d$^4$7s$^2$; Sg$^+$ = [Rn]5f$^{14}$6d$^3$7s$^2$; Sg$^{+2}$ = [Rn]5f$^{14}$6d$^3$7s$^1$; Sg$^{+4}$ = [Rn]5f$^{14}$6d$^2$; Sg$^{+6}$ = [Rn]5f$^{14}$). 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 SgO$_3$ + 2 H$^+$ + 2 e$^−$ | Sg$_2$O$_5$ + H$_2$O | E$^0$ = −0.046 V |
| Sg$_2$O$_5$ + 2 H$^+$ + 2 e$^−$ | 2 SgO$_2$ + H$_2$O | E$^0$ = +0.11 V |
| SgO$_2$ + 4 H$^+$ + e$^−$ | Sg$^{3+}$ + 2 H$_2$O | E$^0$ = −1.34 V |
| Sg$^{3+}$ + e$^−$ | Sg$^{2+}$ | E$^0$ = −0.11 V |
| Sg$^{3+}$ + 3 e$^−$ | Sg | E$^0$ = +0.27 V |
Seabórguio deve formar um hexafluoreto SgF$_6$ muito volátil, bem como um hexacloreto moderadamente volátil SgCl$_6$, um pentacloreto SgCl$_5$, oxicloretos SgO$_2$Cl$_2$ e SgOCl$_4$. SgO$_2$Cl$_2$ está previsto para ser o mais estável das oxicloretos de seabórguio e o oxicloreto menos volátil do grupo 6, seguindo a sequência: MoO$_2$Cl$_2$ > WO$_2$Cl$_2$ > SgO$_2$Cl$_2$.
Os compostos voláteis de seabórguio (VI), como SgCl$_6$ e SgOCl$_4$, são previstos para serem instáveis à decomposição para compostos de Seabórguio(V) a elevadas temperaturas, de forma análoga aos homólogos mais leves MoCl$_6$ e MoOCl$_4$; isso não deve acontecer com SgO$_2$Cl$_2$, 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 $^{248}$Cm ($^{22}$Ne, 4n) $^{266}$Sg. Esses átomos foram feitos reagir termicamente com uma mistura O$_2$/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 + O$_2$ + 2HCl → SgO$_2$Cl$_2$ + H$_2$
Em 2001, uma equipe continuou o estudo da química em fase gasosa de seabórgio fazendo reagir o elemento com O$_2$ 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 O$_2$ → 2 SgO$_3$
SgO$_3$ + H$_2$O → SgO$_2$(OH)$_2$
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, SgO$_4$$^{−2}$, que se formam a partir da hidrólise rápida do íon hipotético [ Sg(H$_2$O)$_6$]$^{+6}$, embora isso ocorreria menos facilmente do que com molibdênio e tungstênio, conforme o esperado devido ao maior tamanho do átomo de Sg. Seabórgio deve hidrolisar menos rapidamente do que o tungstênio em ácido fluorídrico a baixas concentrações, porém mais facilmente a concentrações elevadas, também formando complexos, tais como SgO$_3$F$^-$ e SgOF$_5$$^-$: a formação do complexo compete com a hidrólise em ácido fluorídrico. Estas previsões têm sido amplamente confirmadas. Em experimentos realizados em 1997 e 1998, Sg foi eluído em resina de troca catiônica usando uma solução HNO$_3$/HF, formando provavelmente o composto neutro SgO$_2$F$_2$ ou o íon complexo aniônico [ SgO$_2$F$_3$]$^-$, em vez de SgO$_4$$^{−2}$. Em contraste, em 0,1 M de ácido nítrico, seabórgio não eluiu, ao contrário de molibdênio e tungstênio, o que indica que a hidrólise de [ Sg(H$_2$O)$_6$]$^{+6}$ prossegue gerando o complexo catiónico Sg(OH)4(H2O)2$^{+2}$ ou [ SgO(OH)$_3$(H$_2$O)$_2$]$^+$, enquanto que a do molibdénio e tungsténio prossegue para o complexo neutro [ MO$_2$(OH)$_{2)}$].
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 ( Cr(CO)$_6$), hexacarbonilo de molibdênio ( Mo(CO)$_6$) e hexacarbonilo de tungstênio ( W(CO)$_6$), em 2014 foi mostrado que o seabórguio também forma um complexo carbonílico, hexacarbonilo de seabórguio, Sg(CO)$_6$. 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.