Flerovio
El flerovio es un elemento químico artificial superpesado de símbolo Fl y número atómico 114. Es un elemento sintético extremadamente radiactivo. Recibe su nombre por el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubná, Rusia, donde se descubrió el elemento en 1998.
Identidad
- Masa atómica
- 289 u
- Categoría
- Metales del bloque p
- Grupo
- 14
- Periodo
- 7
- Bloque
- p
- Estado(s) de oxidación
- +2, +4
- Fase (25 °C)
- Sólido
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p2
- Configuración abreviada
- *[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4
- Electronegatividad (Pauling)
- —
- Afinidad electrónica
- —
- 1.ª energía de ionización
- —
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 66.9 °C (340 K)
- Punto de ebullición
- 146.9 °C (420 K)
- Densidad
- 14 g/cm³
- Calor molar
- —
Comportamiento químico del flerovio
El flerovio es un elemento transactínido superpesado con símbolo Fl y número atómico 114, ubicado en el grupo 14 de la tabla periódica directamente bajo el plomo, estaño y germanio. Su configuración electrónica calculada en estado fundamental es [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p¹/₂². Debido al intenso acoplamiento espín-órbita relativista que divide la subcapa 7p en dos niveles cuánticos, los dos electrones ocupan la subcapa 7p₁/₂ cerrada y fuertemente contraída. Esta singularidad cuántica confiere al flerovio una inercia química insólita: los experimentos de adsorción confirman que es un elemento volátil con comportamiento de «metal noble» semejante a un gas noble denso.
Reactividad
Fl (gas) + Au (superficie) → Fl–Au (adsorbido)
Los átomos individuales de flerovio muestran una entalpía de adsorción sobre oro relativamente débil, indicando un carácter volátil e inerte.
Fl + F₂ → FlF₂ (predicho)
Los modelos relativistas predicen que formaría difluoruro de flerovio lineal con estado de oxidación +2, siendo el estado +4 inaccesible.
Fl + 2 HCl → FlCl₂ + H₂ (predicho)
Reaccionaría teóricamente con ácido clorhídrico concentrado formando dicloruro de flerovio divalente estable.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Flerovio adsorbido en oro | Fl–Au | Especie caracterizada experimentalmente en detectores de termocromatografía criogénica para medir su volatilidad |
| Difluoruro de flerovio | FlF₂ | Molécula divalente predicha por química cuántica relativista como el haluro más representativo del elemento |
| Dicloruro de flerovio | FlCl₂ | Haluro divalente modelizado con geometría molecular lineal de marcado carácter covalente volátil |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Todos los isótopos del flerovio son radiactivos y sintéticos, conociéndose seis núclidos con masas de 284 a 289. El isótopo más longevo y estudiado es el flerovio-289 (²⁸⁹Fl), con una semivida de aproximadamente 1,9 a 2,1 segundos que decae mediante emisión alfa hacia el copernicio-285. Otro núclido crucial es el flerovio-288 (²⁸⁸Fl), con una semivida de unos 0,8 segundos. Estos núclidos se sitúan en las costas de la teórica «isla de estabilidad» nuclear.
Presencia y obtención
Es un elemento artificial sin presencia natural en la Tierra. Su síntesis se realiza mediante la reacción de fusión nuclear caliente bombardeando blancos enriquecidos de plutonio-244 con proyectiles de iones pesados de calcio-48 acelerados en ciclotrones en el Instituto de Dubna (Rusia). La sección eficaz de la reacción es de unos pocos picobarns, produciéndose en promedio uno o dos átomos por día de irradiación ininterrumpida.
Historia y origen del nombre
Fue sintetizado por primera vez en diciembre de 1998 en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear (JINR) de Dubna (Rusia) en colaboración con científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de Estados Unidos. Tras confirmarse de forma independiente en Alemania y EE.UU., en mayo de 2012 la IUPAC aprobó oficialmente el nombre «'[flerovio]'» en honor al Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares de Dubna y a su fundador, el célebre físico soviético Gueorgui Fliórov.
Aplicaciones y relevancia del flerovio
Usos del elemento
Carece de aplicaciones comerciales, médicas o industriales debido a su corta vida y producción a escala atómica. Su trascendencia científica es histórica: representa el pilar experimental que confirmó la existencia de la «isla de estabilidad» nuclear y ha permitido demostrar cómo la física relativista de Einstein puede convertir a un homólogo del plomo en un elemento casi inerte.
Usos de sus compuestos
No se producen compuestos a escala macroscópica; sus propiedades de fisisorción se estudian átomo a átomo en cámaras criogénicas de alta sensibilidad.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No cumple ninguna función biológica en la naturaleza ni interactúa con seres vivos al existir exclusivamente en condiciones de ultra-alto vacío en aceleradores.
Seguridad
La seguridad radiológica atañe exclusivamente a los operadores frente al haz de iones pesados y a la manipulación de blancos altamente radiactivos de plutonio-244.
Medio ambiente
No genera residuos ecológicos con impacto ambiental dado que los átomos producidos se cuentan por unidades y decaen de forma inmediata.
Preguntas frecuentes sobre el Flerovio
¿Qué significa la «isla de estabilidad» de los elementos superpesados?
La «isla de estabilidad» es una región hipotética en la que algunos núcleos superpesados podrían durar más que otros. Los modelos predicen que determinadas combinaciones de protones y neutrones aportarían estabilidad adicional. El flerovio se estudia en este contexto, pero todavía no se ha demostrado que exista una isla con elementos duraderos en el sentido cotidiano. Investigar nuevos isótopos ayuda a comprobar estas predicciones.
¿En qué consiste el proyectil «mágico» calcio-48 que hizo posible crear el flerovio en Dubna?
El calcio-48 es un isótopo natural milagroso para la física nuclear: posee veinte protones y veintiocho neutrones, siendo doblemente mágico. Esta simetría cuántica le confiere una rigidez excepcional y un gran exceso de neutrones sin ser radiactivo. Al dispararlo contra blancos de actínidos como plutonio-244, el calcio-48 aporta los neutrones indispensables para alcanzar la región de los elementos superpesados sin destruirse por fisión prematura en la colisión.
¿Cómo se demostró la volatilidad del flerovio en cámaras de oro criogénicas a −100 °C?
En experimentos en el ciclotrón de Dubna, átomos individuales de flerovio fueron transportados por gas helio sobre una matriz de detectores de silicio recubiertos de oro sometidos a un gradiente criogénico de temperatura. El flerovio no se adhirió a temperatura ambiente como el plomo, sino que viajó hasta detectores a −90 °C antes de adsorberse débilmente. Esto confirmó experimentalmente que el flerovio es un elemento extraordinariamente volátil en comparación con el plomo.
¿Podría el flerovio formar compuestos tetravalentes similares a los del plomo o silicio?
Los cálculos teóricos de química computacional avanzada con ecuaciones relativistas de Dirac-Fock indican que la energía requerida para desapantallar los dos electrones del orbital 7p₁/₂ y promoverlos al nivel 7p₃/₂ es insuperable para los oxidantes químicos ordinarios. Por ello, moléculas como el tetrafluoruro de flerovio (FlF₄) serían termodinámicamente inestables y se descompondrían espontáneamente en difluoruro y flúor gaseoso, confirmando que la química tetravalente tradicional del carbono no rige en el flerovio.
¿Por qué el flerovio podría comportarse de forma distinta al plomo?
El flerovio está debajo del plomo en el grupo 14, pero sus átomos son mucho más pesados. Los efectos relativistas pueden alterar la energía de sus electrones externos y hacer que participen menos en algunas reacciones. Por eso, los cálculos predicen que el flerovio podría ser menos reactivo y más volátil que el plomo. Sin embargo, solo se han estudiado unos pocos átomos y muchas de sus propiedades siguen siendo inciertas.
¿Por qué la división espín-órbita de los electrones 7p transforma la química del flerovio?
En los átomos pesados, el acoplamiento relativista entre el espín magnético del electrón y su movimiento orbital separa energéticamente los orbitales p en dos subcapas con momento angular j=1/2 y j=3/2. En el flerovio, la brecha de energía entre 7p₁/₂ y 7p₃/₂ supera los tres electronvoltios. Como consecuencia, promover electrones para formar compuestos tetravalentes (+4) como el tetracloruro de plomo resulta energéticamente inviable, limitando su química a enlaces divalentes o neutros.
¿Quién fue Gueorgui Fliórov y qué papel tuvo en la física nuclear soviética?
Gueorgui Fliórov fue uno de los físicos nucleares más brillantes del siglo XX. En 1940 descubrió la fisión espontánea del uranio y en 1942 escribió una célebre carta secreta a Stalin alertando sobre la ausencia de artículos atómicos en revistas occidentales, impulsando el programa nuclear soviético. En 1957 fundó el Laboratorio de Reacciones Nucleares de Dubna, pionero indiscutible en la síntesis de transactínidos durante más de cinco décadas.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.