Oganesson

Oganesson
←  Tennessee | Unenniy  →
118 Rn

Og

(USB)
Periodikus elemrendszer118Og _
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.

A név eredete

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.

Felfedezési előzmények

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] .

Getting

Az Oganessont nukleáris reakció eredményeként kapták

Fizikai tulajdonságok

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] .

Kémiai tulajdonságok

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.

Ismert izotópok

Izotóp Súly Fél élet Bomlás típusa
294 Og 294 0,70 ± 0,3 ms [38] α-bomlás 290 Lv -ban

Jegyzetek

  1. 1 2 Meija J. et al. Az elemek atomi tömegei 2013 (IUPAC Technical Report  )  // Pure and Applied Chemistry . - 2016. - Kt. 88 , sz. 3 . — P. 265–291 . - doi : 10.1515/pac-2015-0305 .
  2. Haire, Richard G. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  / Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. — 3. — Dordrecht, Hollandia: Springer Science+Business Media , 2006. — P. 1724. — ISBN 1-4020-3555-1 .
  3. 1 2 Új kémiai elemek nevei 113, 115, 117 és 118: Joint Institute for Nuclear Research sajtóközlemény . JINR (2016. június 8.). Letöltve: 2016. június 8. Archiválva az eredetiből: 2016. június 11.
  4. Az IUPAC jóváhagyja a 113., 115., 117. és 118. elemneveket: A Nukleáris Kutatási Közös Intézet sajtóközleménye . JINR (2016. november 30.). Hozzáférés dátuma: 2016. december 5. Eredetiből archiválva : 2016. december 10.
  5. Wieser, M. E. Az elemek atomsúlyai, 2005 (IUPAC Technical Report  )  // Pure Appl. Chem.  : folyóirat. - 2006. - Vol. 78 , sz. 11 . - P. 2051-2066 . - doi : 10.1351/pac200678112051 .
  6. 12 Yu . Ts. Oganessian et al. A 118-as és 116-os elemek izotópjainak szintézise a 249 Cf és 245 Cm+ 48 Ca fúziós reakciókban  // Fizikai Szemle C. - 2006. - V. 74 , 4. sz . - S. 044602 .
  7. 1 2 Az IUPAC bejelenti a 113., 115., 117. és  118. elemek nevét . IUPAC (2016. november 30.). Letöltve: 2016. november 30. Az eredetiből archiválva : 2018. szeptember 23..
  8. Grushina A. Új elemek életrajzai  // Tudomány és élet . - 2017. - Kiadás. 1 . - S. 24-25 .
  9. Koppenol WH Új elemek elnevezése (IUPAC Recommendations 2002  )  // Pure and Applied Chemistry. - 2002. - január ( 74. évf. , 5. sz.). - P. 787-791 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1351/pac200274050787 .
  10. Koppenol WH et al. Hogyan nevezzünk új kémiai elemeket (IUPAC Recommendations 2016)  (angol)  // Pure and Applied Chemistry. - 2016. - április ( 88. évf. , 4. sz.). - P. 401-405 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1515/pac-2015-0802 .
  11. Az új elemek felfedezése a címlaphírek közé tartozik . Berkeley Lab Research Review 1999 Summer (1999). Letöltve: 2016. június 10. Az eredetiből archiválva : 2016. március 31.
  12. Emelyanova, Asya A 118. elemet oroszul fogják hívni . vesti.ru (2006. október 17.). Letöltve: 2007. július 25. Az eredetiből archiválva : 2008. december 25..
  13. Gubarev V. 118. – új csillag a fizika egén // A tudomány világában . - 2017. - Kiadás. 1/2 . - S. 14-21 .
  14. ↑ Obrazcov P. Ununocty oganesson lett  // Tudomány és élet . - 2017. - Kiadás. 1 . - S. 22-25 .
  15. Viktor Kovylin. Oganeson olyan, mint egy furcsa álom . Letöltve: 2018. július 12. Az eredetiből archiválva : 2018. július 14.
  16. Ninov V. et al. 86 Kr és 208 Pb reakciójában keletkezett szupernehéz magok megfigyelése  // Fizikai áttekintő levelek . - 1999. - 1. évf. 83, 6. sz . - P. 1104-1107.
  17. Közügyi Osztály. A 118-as elem kísérletének eredményei visszavonva  (angol)  (hivatkozás nem érhető el) . Berkeley Lab (2001. július 21.). Letöltve: 2007. július 25. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 26..
  18. Yu. Ts. Oganessian et al. Az első 249 Cf+ 48 Ca kísérlet eredményei  // JINR Communication : Preprint D7-2002-287. – JINR, Dubna, 2002.
  19. Yu. Ts. Oganessian, VK Utyonkov, Yu. V. Lobanov, F. Sh. Abdullin, AN Poljakov. A 118-as és 116-os elemek izotópjainak szintézise a $^{249}\mathrm{Cf}$ és $^{245}\mathrm{Cm}+^{48}\mathrm{Ca}$ fúziós reakciókban  // Fizikai áttekintés C. - 2006-10-09. - T. 74 , sz. 4 . - S. 044602 . - doi : 10.1103/PhysRevC.74.044602 .
  20. A szupernehéz elemek kémiája . - Második kiadás. - Berlin, 2014. - 1 online forrás (600 oldal) p. - ISBN 978-3-642-37466-1 , 3-642-37466-2.
  21. Yu. Ts. Oganessian, VK Utyonkov, Yu. V. Lobanov, F. Sh. Abdullin, AN Poljakov. A 118-as és 116-os elemek izotópjainak szintézise a Cf 249 és Cm 245 + Ca 48 fúziós reakciókban  (angol)  // Fizikai áttekintés C. - 2006-10-09. — Vol. 74 , iss. 4 . — P. 044602 . — ISSN 1089-490X 0556-2813, 1089-490X . - doi : 10.1103/PhysRevC.74.044602 .
  22. A 2006-os 6 legjobb fizikatörténet | Fizika és matematika | DISCOVER Magazin . web.archive.org (2007. október 12.). Hozzáférés időpontja: 2021. április 15.
  23. Oganessian Yu.Ts. et al. 118. ELEM: AZ ELSŐ 249Cf + 48Ca KÍSÉRLET EREDMÉNYEI  (angol)  (a hivatkozás nem elérhető) . Az eredetiből archiválva : 2011. július 22.
  24. A Livermore Scientists csapata Oroszországgal a 118-as elem felfedezésére . web.archive.org (2011. október 17.). Hozzáférés időpontja: 2021. április 15.
  25. Jurij Oganessian. Szupernehéz elemek szintézise és bomlási tulajdonságai  (német)  // Pure and Applied Chemistry. - 2006-01-01. — bd. 78 , h.5 . — S. 889–904 . — ISSN 1365-3075 . - doi : 10.1351/pac200678050889 . Archiválva : 2021. május 3.
  26. Katharine Sanderson. Legnehezebb elem készült – ismét  (angol)  // Természet. — 2006-10-17. — P. news061016–4 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/news061016-4 . Az eredetiből archiválva : 2021. június 10.
  27. A 116-os és 118-as elemet felfedeztük  (  elérhetetlen hivatkozás ) . Archiválva az eredetiből 2008. január 18-án.
  28. Weiss, Rick . A tudósok bejelentették az atomelem létrejöttét, amely az eddigi legnehezebb  (2006. október 17.). Archiválva az eredetiből 2011. augusztus 21-én. Letöltve: 2021. április 15.
  29. MITCH JACOBY. A 118. ELEM BIZTONSÁGOSAN ÉSZLELVE  // Vegyészeti és mérnöki hírarchívum. — 2006-10-23. - T. 84 , sz. 43 . - S. 11 . — ISSN 0009-2347 . - doi : 10.1021/cen-v084n043.p011 .
  30. Robert C. Barber, Paul J. Karol, Hiromichi Nakahara, Emanuele Vardaci, Erich W. Vogt. A 113-nál nagyobb vagy azzal egyenlő rendszámú elemek felfedezése (IUPAC Technical Report)  (német)  // Pure and Applied Chemistry. — 2011-06-01. — bd. 83 , h.7 . - S. 1485-1498 . — ISSN 1365-3075 . - doi : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 . Archiválva : 2021. május 3.
  31. A 113, 115, 117 és 118 atomszámú elemek felfedezése és hozzárendelése  (  elérhetetlen link) . IUPAC (2015. december 30.). Hozzáférés dátuma: 2015. december 31. Az eredetiből archiválva : 2015. december 31.
  32. 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 > . Letöltve: 2010. október 23. Archiválva : 2011. július 7. a Wayback Machine -nél 
  33. Nash CS, Crockett WW Egy rendellenes kötési szög (116)H 2 -ben . Theoretical Evidence for Supervalens Hybridization  (angol)  // The Journal of Physical Chemistry A. - 2006. - Vol. 110 , iss. 14 . - P. 4619-4621 . doi : 10.1021 / jp060888z .
  34. Grosse AV A 118-as (Eka-Em) és a 86-os (Em) elem néhány fizikai és kémiai tulajdonsága  (angol)  // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. - 1965. - 1. évf. 27 , iss. 3 . - P. 509-519 . - doi : 10.1016/0022-1902(65)80255-X .
  35. Ununoctium: Bináris vegyületek . WebElements periódusos rendszer. Hozzáférés dátuma: 2008. január 18. Az eredetiből archiválva : 2008. május 16.
  36. Fricke B. Szupernehéz elemek: kémiai és fizikai tulajdonságaik előrejelzése  //  Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. - 1975. - P. 89-144 . - doi : 10.1007/BFb0116498 .
  37. Han Y.-K., Lee YS RgFn struktúrái (Rg = Xe, Rn és 118. elem. n = 2, 4.) Kétkomponensű Spin-Orbit módszerekkel számított. A spin-Orbit Induced Isomer of (118)F 4  (angol)  // Journal of Physical Chemistry A. - 1999. - Vol. 103 , iss. 8 . - P. 1104-1108 . doi : 10.1021 / jp983665k .
  38. Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. A Nubase2020 értékelése a nukleáris tulajdonságokról  // Chinese Physics  C. - 2021. - Kt. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .Nyílt hozzáférésű

Linkek