Oganesson | ||||
---|---|---|---|---|
← Tennessee | Unenniy → | ||||
| ||||
Egy egyszerű anyag megjelenése | ||||
ismeretlen | ||||
Az atom tulajdonságai | ||||
Név, szimbólum, szám | Oganesson (Og), 118 | |||
Atomtömeg ( moláris tömeg ) |
[294] ( a legstabilabb izotóp tömegszáma) [ 1] | |||
Elektronikus konfiguráció | [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 | |||
Atom sugara | (számított) 152 pm | |||
Kémiai tulajdonságok | ||||
kovalens sugár | (számított) 230 pm | |||
Oxidációs állapotok | −1 [2] , 0, +1, +2, +4, +6 | |||
Ionizációs energia (első elektron) |
(számított) 975 ± 155 kJ / mol ( eV ) | |||
Egy egyszerű anyag termodinamikai tulajdonságai | ||||
Sűrűség ( n.a. ) | (számított) 4,9-5,1 g/cm³ | |||
Forráshőmérséklet | (számított) 350 ± 30 K, 77 ± 30 °C | |||
Oud. fúzió hője | (számított) 23,5 kJ/mol | |||
Oud. párolgási hő | (számított) 19,4 kJ/mol | |||
CAS szám | 54144-19-3 |
118 | Oganesson |
Og(294) | |
5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 |
Az Oganesson [3] [4] ( lat. Oganesson , Og) korábban ununoctium ( lat. Ununoctium , Uuo) vagy eka-radon ideiglenes néven volt ismert - a tizennyolcadik csoport kémiai eleme ( az elavult besorolás szerint - a nyolcadik csoport fő alcsoportja), a kémiai elemek periodikus rendszerének hetedik periódusa , rendszáma - 118. A legstabilabb a 294 Og nuklid, amelynek felezési idejét 1 ms - ra becsülik, atomtömege pedig 294,214 (5) a. e. m. [1] Mesterségesen szintetizált radioaktív elem nem fordul elő a természetben. Az oganesson magok szintézisét először 2002 -ben és 2005 -ben a Joint Institute for Nuclear Research ( Dubna ) [5] végezte a Livermore National Laboratory együttműködésével . E kísérletek eredményeit 2006 -ban publikálták [6] . 2016. november 28-án az ideiglenes szisztematikus „ununoctium” nevet és az ideiglenes Uuo elnevezést az elem felfedezésének hivatalos megerősítése után az „oganeson” állandó név és az Og elnevezés váltotta fel ( Jurij Tsolakovics akadémikus tiszteletére Oganesyan ), a felfedezők által javasolt és az IUPAC jóváhagyta [7] .
Az elem névlegesen az inert gázok közé tartozik , azonban fizikai és esetleg kémiai tulajdonságai nagymértékben eltérhetnek a csoport többi tagjától. Oganesson befejezi a periódusos rendszer hetedik periódusát, bár felfedezésekor a táblázat előző, 117. cellája ( tennessine ) még kitöltetlen volt [8] . Jelenleg az oganesson a legnehezebb kémiai elem, amelynek felfedezése megerősítést nyer. Így 2022-től az oganesson az utolsó elem a kémiai elemek periódusos rendszerében.
Az új elemek elnevezésére vonatkozó, 2002-ben elfogadott szabályok szerint a nyelvi egységesség biztosítása érdekében minden új elemet "-ium" végződésű elnevezéssel kell ellátni [9] . A legtöbb nyelvben azonban a periódusos rendszer 18. csoportjába tartozó elemek ( nemesgázok ) elnevezése a hélium kivételével hagyományosan "-on" végződéssel rendelkezik: Neon - neon , Argon - argon , Kripton - kripton , Xenon - xenon , Radon - radon . Ezért nem sokkal a 113., 115., 117. és 118. elemek felfedezésének elismerése után módosultak a szabályok, amelyek szerint a kémiai nómenklatúrában elfogadott hagyomány szerint a 18. csoport elemeit a következőre végződő elnevezéssel kell ellátni. "-on" [10] .
Amerikai tudósok, akik tévesen jelentették be a 118. elem felfedezését 1999-ben, Albert Ghiorso tiszteletére a giorsium ( lat. ghiorsium , Gh) nevet szándékozták javasolni neki [11] .
Nem sokkal a 118. elem felfedezése után nem hivatalos javaslatok jelentek meg, hogy Moszkvának (a moszkvai régió tiszteletére) vagy G. N. Flerov tiszteletére nevezzék el [12] . Később azonban a 115. elemhez hivatalosan a "Moszkovita" nevet javasolták , a 114. elemet pedig Flerovról nevezték el .
2016. június 8- án az IUPAC azt javasolta, hogy az elemet az „ oganesson ” ( Oganesson , Og) [3] elnevezéssel adják Jurij Tsolakovics Oganesyan professzor ( szül.) tiszteletére . G. N. Flerov, a Dubnai Közös Nukleáris Kutatóintézet munkatársa , a transzaktinoid elemek tanulmányozásában nyújtott innovatív hozzájárulásáért. Az IUPAC sajtóközleménye szerint Oganesyan számos tudományos vívmánya közé tartozik a szupernehéz elemek felfedezése és a szupernehéz atommagok magfizikájának jelentős előrelépése, beleértve a stabilitás szigetének kísérleti bizonyítékait [13] . Az „oganesson” nevet 2016. június 8-tól november 8-ig 5 hónapig tartó megbeszélésen mutatták be a tudományos közösségnek. 2016. november 28-án az IUPAC jóváhagyta a 118. elem "oganesson" elnevezését [7] [14] . Így az oganesson lett a második ( seaborgium után ) élő személyről elnevezett elem [15] , és az egyetlen elem, amelyben az a személy, akiről elnevezték, még él.
A 116-os és 118-as elemek 1999 -ben Berkeley -ben ( USA ) [16] történt felfedezéséről szóló első állítás tévesnek bizonyult, sőt meghamisított [17] . Az ólom és kripton atommagok hidegfúziós reakcióját alkalmazták:
A deklarált módszer szerinti szintézist nem erősítették meg az orosz, német és japán nukleáris kutatási központokban, majd az Egyesült Államokban.
A 118-as elem első bomlási eseményét a JINR - ben 2002. február-júniusban végzett kísérletben figyelték meg [18] .
2006. október 9-én orosz és amerikai atomfizikusok hivatalosan is bejelentették a 118. elem átvételét [19] . A felfedezést nem jelentették be azonnal, mivel a 294 Og bomlási energiája megegyezett a 212 m Po bomlási energiájával , amely a szupernehéz elemek előállítása során a fúziós reakciók során keletkező gyakori szennyeződés, így a bejelentés egy 2005-ös megerősítő kísérletig elhalasztotta. oganesson atomok [20] . A 2005-ös kísérletben eltérő sugárenergiát (251 MeV 245 MeV helyett) és célvastagságot (0,23 mg/cm2 helyett 0,34 mg / cm2 ) használtak [ 21] . Ismételt fúziós kísérleteket végeztek a dubnai gyorsítóban 2007 február-júniusában . A -249 kaliforniumból származó célpontnak a -48 kalcium -izotóp ionjaival történő bombázása következtében a 118. elem atomjának további két magja ( 294 Og) [6] keletkezett . Összesen két hónapnyi célbombázás és 30 000 000 000 000 000 000 ütközés után a csoportnak mindössze három (esetleg négy) új típusú atomot sikerült létrehoznia [22] (egy-kettőt 2002-ben [23] és további kettőt 2005-ben) [24] [25] [26] [27] [28] . A kutatók azonban teljesen biztosak voltak abban, hogy az eredmények nem hamis pozitívak, mivel a becslések szerint annak esélye, hogy a felfedezés véletlenül történt, kevesebb, mint 1:100 000 [29] .
2011-ben az IUPAC értékelte a Dubna-Livermore együttműködés 2006-os eredményeit, és arra a következtetésre jutott: „A Z = 118 izotópnál leírt három esemény nagyon jó belső redundanciával rendelkezik, de nem felel meg a felfedezési kritériumoknak az ismert magokra való hivatkozás nélkül” [30] .
2015. december 30-án az IUPAC hivatalosan elismerte a 118. elem felfedezését, és ebben a JINR és a Livermore National Laboratory tudósainak elsőbbségét [31] .
Az Oganessont nukleáris reakció eredményeként kapták
Mivel az oganessont csak különálló atomokként kaptuk, és felezési ideje nem teszi lehetővé felhalmozódását, minden fizikai tulajdonságot kiszámítunk. A kinyerés bonyolultsága szintén nem teszi lehetővé a kémiai tulajdonságok kísérleti vizsgálatát (ebben az esetben a felezési ideje nem lenne határérték bizonyos reakciókban), és ezek is tisztán számítottak.
Az Oganesson a csoportjának könnyebb elemeivel ellentétben normál körülmények között ne gáz, hanem szilárd halmazállapotú legyen, ami teljesen más fizikai tulajdonságokat ad neki [32] .
Enyhe hevítésre könnyen meg kell olvadnia és elpárolognia, várható forráspontja 80 ± 30 °C (a változó relativisztikus hatások miatt meglehetősen széles tartomány). Olvadáspontja nem ismert, de (a könnyebb elemekkel analóg módon) várhatóan csak valamivel lesz a forráspont alatt. Körülbelül ugyanaz az olvadáspont, mint az oganessonnak a viasz .
Az oganesson olvadás- és forráspontjának ilyen jelentős növekedését a radonhoz képest a 7p héj relativisztikus hatásai okozzák, az egyszerű atomtömeg-növekedés mellett, ami fokozza az intermolekuláris kölcsönhatást. Az oganessont azonban egyatomosnak feltételezik, bár kétatomos molekulák képzésére való hajlama erősebb, mint a radoné .
Az oganesson számított sűrűsége szilárd állapotban az olvadásponton körülbelül 5 g/cm 3 . Ez valamivel magasabb, mint a folyékony radon sűrűsége (–62 °C-on), ami 4,4 g/cm 3 . Gázhalmazállapotban az oganesson hasonló lesz a radonhoz: nehéz, színtelen gáz, valamivel nagyobb sűrűségű, mint maga a radon [33] .
Az Oganesson az inert gázok közé tartozik , teljes 7 p -elektron héjjal és teljes elektronikus konfigurációval rendelkezik, ami alapértelmezésben a kémiai tehetetlenségét és nulla oxidációs állapotát jelenti [34] . Azonban a nehéz nemesgázok ( kriptonnal kezdődően ) vegyületei erős oxidálószerekkel (például fluorral vagy oxigénnel ) továbbra is létezhetnek, és a sorozatszám növekedésével az elektronok távolodnak az atommagtól, így az inert anyag oxidációja egyszerű. erős oxidálószerekkel rendelkező gáz a kriptontól a radonig növekszik. Elméletileg azt feltételezik, hogy az oganesson valamivel aktívabb lesz, mint a radon [35] [36] . Várható első elektronionizációs energiája 840 kJ/mol , ami lényegesen alacsonyabb, mint a radon ( 1036 kJ/mol ) és a xenon ( 1170 kJ/mol ).
Az oganesson meglehetősen alacsony ionizációs energiája és eltérő fizikai tulajdonságai arra utalnak, hogy az oganesson, bár kémiailag inaktív a legtöbb más elemhez képest, kémiailag nagyon aktív lesz a korábbi inert gázokhoz képest.
Ha a könnyebb analógok - xenon vagy kripton - rendkívül kemény körülményeket igényelnek az oxidációhoz és a fluor használatához , akkor az oganesson sokkal könnyebben oxidálható. Még aktívabb lesz, mint a flerovium és a kopernicium , amelyek a legkevésbé aktív elemek a szupernehéz elemek között.
Elektronegatív elemekkel az oganesson viszonylag könnyen oxidálható két oxidációs állapotba - +2 és +4, fluorral pedig az oganesson inkább ionos, mint kovalens vegyületeket képez (például OgF 4 ) [37] . Az Oganeson a könnyebb társaival ellentétben viszonylag stabil vegyületeket tud majd képezni kevésbé elektronegatív elemekkel, például klórral, nitrogénnel vagy esetleg más elemekkel. Valószínűleg oxigénnel is viszonylag könnyen oxidálható. Elméletileg +1 oxidációs állapot is lehetséges. Lehetséges, hogy az erős oxidáló savak is képesek az oganessont oxidokká oxidálni, vagy akár kationokká, például fémekké alakítani.
Az oganesson +6 oxidációs állapota is lehetséges lesz, de sokkal kevésbé lesz stabil, és kemény körülményeket igényel, hogy csak a 7p alszintet tönkretegye. Az Oganeson valószínűleg képes lesz oganezonsav H 2 OgO 4 (mint a xenon, amely xenonsavat képez H 2 XeO 4 ) és oganezát sók, és minden +6 oxidációs állapotú vegyülete nagyon erős oxidálószer lesz.
A xenonnal ellentétben az oganesson +8 legmagasabb elméleti oxidációs állapota nem lehetséges a 7 s elektronok lebontásához szükséges rendkívül magas energia miatt (a többi 7 p elemhez hasonlóan). Ezért a +6 lesz az oganesson legmagasabb oxidációs állapota.
Az Oganeson nemcsak redukáló tulajdonságokkal rendelkezik, hanem maga is oxidálószerként szolgál az erős redukálószerekhez, és -1 oxidációs állapotot mutat a relativisztikus alhéj-hatások miatt. Elméletileg az inert gázok nem működhetnek oxidálószerként, mivel az összes elektronhéjuk elkészült, a gyakorlatban azonban az oganezon sókat képezhet aktív fémekkel - oganezonidokkal (például cézium-oganezonid CsOg), amely oxidálószerként működik. némi hasonlóság a halogénekkel.
Izotóp | Súly | Fél élet | Bomlás típusa |
---|---|---|---|
294 Og | 294 | 0,70 ± 0,3 ms [38] | α-bomlás 290 Lv -ban |
![]() | |
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periodikus rendszere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|