Унуноктий
|
|||||
Свойства атома | |||||
---|---|---|---|---|---|
Название, символ, номер |
Унуно́ктий / Ununoctium (Uuo), 118 |
||||
Атомная масса (молярная масса) |
|||||
Электронная конфигурация |
[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 |
||||
Радиус атома |
152 пм |
||||
Химические свойства | |||||
Ковалентный радиус |
230 пм |
||||
Степени окисления |
-1[2], 0, +1, +2, +4, +6 |
||||
Энергия ионизации (первый электрон) |
|||||
Термодинамические свойства простого вещества | |||||
Плотность (при н. у.) |
(предположительно) 4,9-5,1 г/см³ |
||||
Температура кипения |
350±30 K, 80±30 °C |
||||
Уд. теплота плавления |
23,5 кДж·моль−1 кДж/моль |
||||
Уд. теплота испарения |
19,4 кДж·моль−1 кДж/моль |
118 |
Унуноктий
|
Uuo
(294)
|
|
5f146d107s27p6 |
Унуно́ктий (лат. Ununoctium, Uuo) или э́ка-радо́н — химический элемент восемнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы восьмой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 118. Наиболее стабильным (и единственным известным на 2015 год) является нуклид 294Uuo, чей период полураспада оценивается в 1 мс. Искусственно синтезированный радиоактивный элемент, в природе не встречается. Синтез ядер унуноктия был впервые осуществлён в 2002 и 2005 годах в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна)[3] в сотрудничестве с Ливерморской национальной лабораторией. Результаты этих экспериментов были опубликованы в 2006 году[4]. Временное систематическое название «унуноктий» и временное обозначение Uuo после формального подтверждения открытия элемента будут заменены на постоянное название и обозначение, предложенные первооткрывателями и утверждённые ИЮПАК.
Номинально элемент относится к инертным газам, однако его физические, и возможно, химические свойства, вероятно, могут сильно отличаться от остальных представителей группы. Унуноктий завершает седьмой период таблицы Менделеева, хотя на момент его открытия ещё оставалась незаполненной предыдущая, 117-я клетка таблицы (унунсептий).
Содержание
Происхождение названия[править | править вики-текст]
Название «унуноктий» искусственно образовано из корней латинских числительных, означает «один-один-восьмой» и может быть истолковано как «стовосемнадцатый». Название временное и в дальнейшем, как предполагается, будет изменено.
Российские учёные, синтезировавшие элемент, а также российские политики предлагают назвать его московием (Mw)[5][6].
История открытия[править | править вики-текст]
Первое заявление об открытии элементов 116 и 118 в 1999 году в Беркли (США)[7] оказалось ошибочным и даже фальсифицированным[8]. Синтез по объявленной методике не был подтверждён в российском, немецком и японском центрах ядерных исследований, а затем и в США.
Первое событие распада 118-го элемента наблюдалось в эксперименте, проведённом в ОИЯИ в феврале — июне 2002 года[9].
17 октября 2006 года российские и американские физики-ядерщики официально сообщили о получении 118-го элемента. Повторные эксперименты по синтезу проводились на дубнинском ускорителе в феврале—июне 2007 года. В результате бомбардировки мишени из калифорния-249 ионами изотопа кальция-48 образовались ещё два ядра атома 118-го элемента (294Uuo)[4][5].
Получение[править | править вики-текст]
Унуноктий был получен в результате ядерной реакции
Физические свойства[править | править вики-текст]
Унуноктий, в отличие от более лёгких аналогов, будет первым инертным газом в твёрдом состоянии при нормальных условиях, что придаёт ему совершенно иные физические свойства[10].
Поэтому, номинально принадлежа к группе инертных газов, унуноктий не будет газом. При небольшом нагревании он легко будет плавиться и испаряться, его ожидаемая расчётная температура кипения составляет 80 ± 30 °C (довольно широкий диапазон вследствие вариации влияния релятивистских эффектов). Температура плавления его неизвестна, однако по аналогии с более лёгкими элементами, ожидается, что она будет лишь немного ниже температуры кипения. Примерно такую же температуру плавления, как унуноктий, имеет воск.
Столь высокое повышение температур плавления и кипения у унуноктия по сравнению с радоном вызывают релятивистские эффекты 7p-оболочки, помимо простого увеличения атомной массы, которое усиливает межмолекулярное взаимодействие. Впрочем, унуноктий предполагается одноатомным, хотя тенденция к образованию двухатомных молекул у него сильнее, чем у радона.
Расчётная плотность в твёрдом состоянии у унуноктия при температуре плавления составляет около 5 г/см3. Это немного выше плотности радона в сжиженном состоянии (при −62 °C), которая составляет 4,4 г/см3. В газообразном состоянии унуноктий будет похож на радон: представлять собой тяжёлый бесцветный газ, немного выше по плотности самого радона[11].
Химические свойства[править | править вики-текст]
Унуноктий принадлежит к инертным газам, имея завершённую 7p-электронную оболочку и завершённую электронную конфигурацию, что означает его химическую инертность и нулевую по умолчанию степень окисления[12]. Однако соединения тяжёлых благородных газов (начиная с криптона) с сильным окислителями (например, фтором или кислородом) всё же существуют, причём по мере роста порядкового номера электроны удаляются от ядра, поэтому лёгкость окисления инертного газа сильными окислителями от криптона к радону возрастает. Теоретически предпологается, что унуноктий будет несколько активнее радона[13][14]. Его ожидаемая энергия ионизации первого электрона составляет 840 кДж/моль, что существенно ниже радона (1036 кДж/моль) и ксенона (1170 кДж/моль).
Довольно низкая энергия ионизации унуноктия и его иные физические свойства предполагают, что унуноктий, хотя и будет малоактивным, по сравнению с предыдущими инертными газами, будет весьма химически активным веществом.
Если более лёгкие аналоги — ксенон или криптон — требовали для окисления чрезвычайно жёстких условий и применения фтора, то унуноктий должен окисляться гораздо легче. Он будет даже более активен, чем флёровий и коперниций — самые малоактивные элементы среди сверхтяжёлых элементов.
Электроотрицательными элементами унуноктий сможет относительно легко окисляться до двух степеней окисления — +2 и +4, причём со фтором унуноктий будет образовывать скорее ионные, чем ковалентные соединения (например, UuoF4)[15]. Унуноктий сможет образовать, в отличие от более лёгких аналогов, относительные стабильные соединения и с менее электроотрицательными элементами, например, хлором, азотом или, возможно, и другими элементами. Сможет он относительно легко, вероятно, окисляться и кислородом. Возможна теоретически также и степень окисления +1. Возможно, сильные кислоты-окислители также смогут переводить окислять унуноктий до оксидов или переводить его даже в состав катиона, подобно металлу.
Степень окисления +6 для унуноктия будет также возможна, но она будет значительно менее стабильна и требовать жёстких условий для разрушения всего 7p-подуровня. Унуноктий сможет, вероятно, образовывать подобно ксенону унуноктиевую кислоту H2UuoO3, а все соединения его в степени окисления +6 будут очень сильными окислителями.
В отличие от ксенона, высшая теоретическая степень окисления унуноктия +8 будет невозможна из-за требуемой крайне высокой энергии на распаривание 7s-электронов (также как и у других 7p-элементов). Поэтому +6 будет высшей степенью окисления унуноктия.
Унуноктий также будет проявлять не только восстановительные свойства, но и сам служить окислителем для сильных восстановителей, проявляя степень окисления −1 за счёт релятивистских эффектов подоболочек. Теоретически инертные газы не могут выступать в качестве окислителей, поскольку у них все электронные оболочки завершены, однако на практике унуноктий сможет образовывать соли с металлами — унуноктиды, выступая в качестве окислителя, в этом проявляя некоторое сходство с галогенами.
Известные изотопы[править | править вики-текст]
Изотоп | Масса | Период полураспада | Тип распада | Число зарегистрированных событий |
---|---|---|---|---|
294Uuo | 294 | 0,89+1,07−0,31 мс[4] | α-распад в 290Lv | 3 |
Примечания[править | править вики-текст]
- ↑ Массовое число наиболее долгоживущего из известных изотопов.
- ↑ Haire Richard G. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. — 3rd. — Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. — P. 1724. — ISBN 1-4020-3555-1.
- ↑ Wieser, M.E. (2006). «Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)». Pure Appl. Chem. 78 (11): 2051–2066. DOI:10.1351/pac200678112051.
- ↑ 1 2 3 Yu. Ts. Oganessian et al. Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions // Physical Review C. — 2006. — Т. 74, № 4. — С. 044602.
- ↑ 1 2 NewsInfo. Таблица Менделеева выросла (рус.). Рамблер (17 октября 2006). Проверено 12 апреля 2007. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
- ↑ Емельянова, Ася 118-й элемент назовут по-русски (рус.). vesti.ru (17 октября 2006). Проверено 25 июля 2007. Архивировано из первоисточника 5 февраля 2012.
- ↑ V. Ninov et al. Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of 86Kr with 208Pb // Physical Review Letters. — 1999. — Т. 83, № 6. — С. 1104-1107.
- ↑ Public Affairs Department. Results of element 118 experiment retracted (англ.). Berkeley Lab (21 июля 2001). Проверено 25 июля 2007. Архивировано из первоисточника 26 августа 2011.
- ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Results from the first 249Cf+48Ca experiment // JINR Communication : Препринт D7-2002-287. — ОИЯИ, Дубна, 2002.
- ↑ Eichler, R. & Eichler, B., «Thermochemical Properties of the Elements Rn, 112, 114, and 118», Paul Scherrer Institut, <http://lch.web.psi.ch/files/anrep03/06.pdf>. Проверено 23 октября 2010.
- ↑ Nash, Clinton S.; Crockett, Wesley W. (2006). «An Anomalous Bond Angle in (116)H2. Theoretical Evidence for Supervalent Hybridization». The Journal of Physical Chemistry A 110 (14): 4619-4621. doi:10.1021/jp060888z.
- ↑ Grosse, A. V. (1965). «Some physical and chemical properties of element 118 (Eka-Em) and element 86 (Em)». Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (Elsevier Science Ltd.) 27 (3): 509–19. DOI:10.1016/0022-1902(65)80255-X.
- ↑ Ununoctium: Binary Compounds. WebElements Periodic Table. Проверено 18 января 2008.
- ↑ Burkhard Fricke (1975). «Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties». Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry 21: 89—144. DOI:10.1007/BFb0116498. Проверено 4 October 2013.
- ↑ (1999) «Structures of RgFn (Rg = Xe, Rn, and Element 118. n = 2, 4.) Calculated by Two-component Spin-Orbit Methods. A Spin-Orbit Induced Isomer of (118)F4». Journal of Physical Chemistry A 103 (8): 1104–1108. DOI:10.1021/jp983665k.
Ссылки[править | править вики-текст]
Унуноктий на Викискладе? |
- Унуноктий на Webelements
- Унуноктий в журнале «Что нового в науке и технике»
- Унуноктий на сайте Минатома
- Унуноктий в пресс-обзоре сайта «Инопресса»
- О синтезе элемента на сайте ОИЯИ
- Восьмой период Периодической системы: Унуненний
- Ученые из России и США получили два атома унуноктия (118 элемент)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo | ||||||||||||
8 | Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|