Nihonio
El nihonio es un elemento químico de número atómico 113 y símbolo Nh. Es un elemento sintético (que puede crearse en un laboratorio pero no se encuentra en la naturaleza) y extremadamente radiactivo; su isótopo más estable conocido, el nihonio-286, tiene una vida media de 20 segundos.
Identidad
- Masa atómica
- 286 u
- Categoría
- Metales de transición
- Grupo
- 13
- Periodo
- 7
- Bloque
- p
- Estado(s) de oxidación
- Datos experimentales limitados
- 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 7p1
- Configuración abreviada
- *[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3
- Electronegatividad (Pauling)
- —
- Afinidad electrónica
- 66.6 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- —
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 426.9 °C (700 K)
- Punto de ebullición
- 1156.8 °C (1430 K)
- Densidad
- 16 g/cm³
- Calor molar
- —
Comportamiento químico del nihonio
El nihonio es un elemento transactínido superpesado con símbolo Nh y número atómico 113, perteneciente al grupo 13 de la tabla periódica directamente bajo el talio, indio y galio. Su configuración electrónica calculada en estado fundamental es [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p¹. Debido al acoplamiento espín-órbita relativista que divide la subcapa 7p en dos niveles energéticos (7p₁/₂ y 7p₃/₂), el solitario electrón 7p₁/₂ se halla moderadamente estabilizado. Los modelos cuánticos predicen que manifiesta preferentemente el estado de oxidación monovalente +1 (Nh⁺), siendo el estado +3 termodinámicamente desfavorable.
Reactividad
Nh + HCl → NhCl + 1/2 H₂ (predicho)
Formaría monocloruro de nihonio estable poco soluble en agua, comportándose de modo análogo al monocloruro de talio o de plata.
Nh + H₂O → NhOH + 1/2 H₂ (predicho)
Reaccionaría con agua formando monohidróxido de nihonio, una base soluble análoga al hidróxido de talio(I).
Nh (gas) + Au (superficie) → Nh–Au (adsorbido)
Los experimentos termocromatográficos demuestran que se adsorbe sobre oro con una fuerza de enlace metálico superior a la del copernicio.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Monocloruro de nihonio | NhCl | Haluro monovalente predicho como la sal más estable del elemento en fase acuosa y cristalina |
| Monohidróxido de nihonio | NhOH | Compuesto básico monovalente teórico análogo al hidróxido de talio(I) modelizado por química computacional |
| Nihonio adsorbido en oro | Nh–Au | Interacción superficial metálica confirmada en columnas termocromatográficas de detectores de silicio |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Todos los isótopos del nihonio son radiactivos y sintéticos, conociéndose ocho núclidos con masas comprendidas entre 278 y 286. El isótopo más duradero es el nihonio-286 (²⁸⁶Nh), con una semivida de aproximadamente 9,5 segundos que decae mediante emisión alfa hacia el roentgenio-282. El isótopo histórico inicial fue el nihonio-278 (²⁷⁸Nh), con una semivida de apenas 1,4 milisegundos producido en Japón en 2004.
Presencia y obtención
No existe en la naturaleza ni en ningún mineral terrestre. Se produce de forma artificial átomo a átomo mediante la colisión de iones de cinc-70 contra blancos de bismuto-209 en el acelerador lineal RILAC de Japón, o como producto de desintegración alfa secundario tras sintetizar moscovio-288 o moscovio-289 en reactores de iones pesados en Rusia y Estados Unidos. La tasa de síntesis directa es de apenas un átomo por cada varios meses de irradiación continua.
Historia y origen del nombre
Fue sintetizado por primera vez en julio de 2004 en el centro RIKEN cerca de Tokio por un equipo liderado por el físico japonés Kosuke Morita. Tras lograr un segundo átomo en 2005 y un decisivo tercer átomo en 2012 con una cadena de desintegración alfa perfecta conectada a núclidos bien conocidos, la IUPAC reconoció en 2015 a RIKEN la prioridad del descubrimiento. En 2016 fue nombrado «nihonio» en honor a «Nihon» (nombre tradicional de Japón), convirtiéndose en el primer elemento químico descubierto en Asia.
Aplicaciones y relevancia del nihonio
Usos del elemento
Carece de aplicaciones comerciales, industriales o biológicas dado que se produce átomo a átomo y se desintegra en segundos. Su interés es científico: ha permitido verificar la influencia del acoplamiento espín-órbita relativista en los electrones p del periodo 7 y ha demostrado la madurez tecnológica de la física nuclear asiática.
Usos de sus compuestos
No se producen compuestos químicos macroscópicos; sus especies moleculares se estudian mediante cromatografía de gases de átomo único en detectores criogénicos.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene ningún papel biológico conocido en ningún ser vivo ni existe fuera del entorno controlado del búnker del acelerador.
Seguridad
La seguridad radiológica atañe exclusivamente a los operadores frente al haz de iones pesados y a la manipulación de blancos radiactivos de bismuto.
Medio ambiente
No genera residuos ecológicos con impacto ambiental debido a que su producción se mide en átomos aislados que decaen por completo en poco tiempo.
Preguntas frecuentes sobre el Nihonio
¿Por qué el nihonio es un orgullo nacional histórico como primer elemento descubierto en Asia?
Durante más de doscientos años, todos los elementos de la tabla periódica fueron descubiertos exclusivamente en Europa, Estados Unidos o Rusia. En 2015, la IUPAC acreditó oficialmente al equipo japonés del instituto RIKEN el descubrimiento del elemento 113. Nombrado «nihonio» (símbolo Nh, de Nihon, «la tierra del sol naciente»), supuso un hito histórico de prestigio científico global para la ciencia japonesa y para todo el continente asiático.
¿Por qué el estado de oxidación +1 es mucho más estable que el +3 en el nihonio?
En los elementos más ligeros del grupo 13 como el aluminio, el estado +3 es universal. Sin embargo, en el periodo 7, los efectos relativistas provocan la contracción y cierre inerte de la subcapa 7s² y dividen la subcapa 7p. Arrancar los dos electrones 7s requeriría una energía desmesurada; por ello, el nihonio pierde exclusivamente su electrón solitario 7p₁/₂, mostrando una química monovalente (+1) muy estable similar al talio o a la plata.
¿Cómo ayudó la cadena de desintegración alfa a certificar el descubrimiento del elemento 113?
La prueba de fuego en física de superpesados consiste en que el átomo recién nacido emita partículas alfa sucesivas hasta desembocar en un núclido previamente conocido. El tercer átomo de nihonio obtenido en RIKEN en 2012 decayó alfa seis veces seguidas, transmutándose en roentgenio, meitnerio, bohrio, dubnio y finalmente mendelevio-254. Esta cadena perfecta e ininterrumpida conectó el elemento 113 con núclidos bien catalogados, despejando cualquier duda sobre su autenticidad.
¿Qué dificultades técnicas conllevó sintetizar el tercer átomo definitivo de nihonio en 2012?
La sección eficaz de la reacción de cinc-70 sobre bismuto era de apenas treinta femtobarns, una probabilidad casi nula. Mantener un acelerador lineal gigante funcionando veinticuatro horas al día durante meses exigió un control térmico milimétrico del blanco de bismuto (que funde a solo 271 °C) y una estabilidad de vacío extrema. El detector semiconductor tuvo que registrar millones de colisiones parásitas por segundo sin saturarse hasta cazar el átomo el 12 de agosto de 2012.
¿Por qué tardó tanto en confirmarse el descubrimiento del nihonio?
La creación del nihonio es extremadamente improbable: se producen muy pocos átomos incluso tras largos experimentos en aceleradores. Para confirmar un descubrimiento, los científicos deben registrar suficientes señales de desintegración y demostrar que corresponden al nuevo elemento, descartando otras explicaciones. Esa combinación de producción escasa, vidas cortas y necesidad de pruebas sólidas hizo que la confirmación requiriera años de trabajo.
¿Cómo interactúa un átomo de nihonio con detectores de oro en termocromatografía de gases?
En experimentos en Dubna y RIKEN, átomos de nihonio-284 fueron arrastrados por gas helio sobre una matriz de detectores de silicio recubiertos de oro. A diferencia del copernicio volátil, el átomo de nihonio se depositó a temperaturas cercanas a la ambiente, demostrando que forma un enlace metálico de adsorción más fuerte sobre el oro. Esto confirmó que al incorporar un electrón en el orbital 7p se recupera parcialmente la reactividad metálica típica.
¿Por qué se espera que el nihonio se comporte como un metal pesado?
El nihonio se encuentra en el grupo 13, debajo del talio y el aluminio. Por su posición en la tabla periódica, se espera que tenga carácter metálico, pero sus electrones pueden comportarse de forma distinta debido a su gran masa atómica. Los modelos predicen que no se parecerá exactamente al aluminio y que algunas de sus propiedades serán más cercanas a las de los metales pesados. La información experimental sigue siendo limitada.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.