Califónio

O califórnio é um elemento metálico, sintético e transuraniano representado por Cf, cujo número atómico é 98.

Pertencente ao grupo dos actinídeos da tabela periódica, este metal encontra-se no estado sólido, à pressão e temperaturas normais. 

A descoberta de camadas de óleo em poços de petróleo e a exploração mineira são duas das aplicações do califórnio. Outra aplicação importante é a utilização deste elemento como fonte de radiação, por exemplo, no tratamento de pacientes com cancro.

Propriedades do Califórnio

• Nome: Califórnio

• Símbolo: Cf

• Número atómico: 98

• Massa atómica: 251

• Classe: elemento de transição interna

• Série: actinídeos

• Grupo: 3

• Período: 7

• Bloco: f

• Configuração electrónica: [Rn]5f106d07s2

• Abundância: elemento sintetizado - não existe na Natureza 

Propriedades atómicas

• Raio atómico: 169 pm

• Raio covalente: Não se conhece

• Raio iónico:(Cf4+) 96,1 pm;(Cf3+) 109 pm;(Cf2+) 117 pm

• Iões comuns: Cf4+, Cf3+ e Cf2+

Propriedades químicas

• Electronegatividade de Pauling: 1,3

• Energia de ionização: 

o 1ª 608 kJ mol-1

o 2ª 1140 kJ mol-1

Propriedades físicas

• Estado físico: sólido

• Estrutura cristalina: não se conhece

• Cor e aparência: não se conhece

• Ponto de fusão: 900ºC

• Ponto de ebulição: não se conhece

• Condutividade térmica: 10 W m-1K-1

• Densidade: 15,112 g cm3 (25ºC)

• Entalpia de fusão: não se conhece

• Volume molar: 16,50 cm3 mol-1 (25º, 1 atm)

• Capacidade calorífica: não se conhece

História do Califórnio-

Sintetizado pela primeira vez, em Fevereiro de 1950, pela mesma equipa que sintetizou o berquélio, Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg e Albert Ghiorso, à qual se juntou Kenneth Street, Jr., o califórnio deve o seu nome ao estado onde foi sintetizado

Califórnia.

A sua síntese foi efectuada bombardeando uma amostra do isótopo cúrio-242 com núcleos de hélio-4 (partículas alfa), através da reacção nuclear: 

4He + 242Cm → 245Bk + n 

O primeiro isótopo de califórnio a ser criado, o 245Cf, apresenta um tempo de meia-vida de apenas 44 minutos. Desde então foram sintetizados mais 14 isótopos deste elemento. Do ponto de vista das aplicações o mais interessante desses é o califórnio-252 que apresenta um tempo de meia vida de 2,65 anos e decai emitindo neutrões. Este isótopo é extremamente radioactivo e, por isso, tem de ser manuseado com muito cuidado mas constitui uma excelente fonte emissora de neutrões; é um óptimo elemento para demonstrações de reacções com neutrões em laboratórios universitários, e é também útil para o tratamento do cancro. A Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos (NRC), torna disponíveis pequenas quantidades deste isótopo a um preço de cerca de $10 por micrograma. 

Em 1972, a Universidade de Kentucky estudou a possibilidade de usar o isótopo califórnio-252 para o tratamento de cancro, tendo sido em 1976 que se começaram a realizar estudos clínicos. Provou-se que o tratamento permite aumentar a esperança de vida em 10 anos, em 80% das mulheres com cancro cervical, desde que diagnosticado precocemente.

Compostos do Califórnio-

Três miligramas de hipoclorito de califórnio, CfOCl, foram produzidos em 1960, sendo esta quantidade suficiente para ser visto a olho nu. 

Visto ser um elemento sintético, e portanto sem presença na Natureza e de disponibilidade rara, escasseiam exemplos de compostos de particular destaque envolvendo o califórnio.

Aplicações do Califórnio-

Apesar de ser um elemento sintético, e, portanto, disponível somente em muito pequenas quantidades e exigindo um reactor nuclear para a sua preparação, o califórnio apresenta diversas aplicações. 

Uma das aplicações é a detecção de camadas de água e de petróleo em poços de petróleo. É também utilizado na exploração mineira de ouro e prata, num processo designado por “activação”. Este método assenta no facto do isótopo califórnio-252 ser uma fonte de neutrões. Os neutrões emitidos, não tendo carga eléctrica, são facilmente absorvidos pelo núcleo dos outros átomos. As espécies formadas são radioactivas e podem ser detectadas.

Outra das grandes aplicações do califórnio é no tratamento do cancro cervical.

O Califórnio na Natureza-

Este elemento não ocorre de uma forma espontânea na natureza. Sabe-se, no entanto, que poderá ter sido produzido em reactores nucleares naturais, que terão existido há dois mil milhões de anos atrás, como o reactor de Oklo (ver a presença do berquélio na Natureza).