
Ununoctium
Informações de fundo
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Ununoctium | ||||||||||||||||
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118 UUO | ||||||||||||||||
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Aparência | ||||||||||||||||
desconhecido | ||||||||||||||||
Propriedades gerais | ||||||||||||||||
Nome, símbolo, número | ununoctium, UUO, 118 | |||||||||||||||
Pronúncia | / u n . u n ɒ k t Eu ə m / oon-oon- OK -tee-əm | |||||||||||||||
Categoria Metallic | desconhecido | |||||||||||||||
Grupo, período, bloco | 18 (gases nobres) , 7, p | |||||||||||||||
Peso atômico padrão | [294] | |||||||||||||||
Configuração eletrônica | [ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7P 6 (Previsto) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 (previsto) ![]() | |||||||||||||||
História | ||||||||||||||||
Descoberta | Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear e Lawrence Livermore National Laboratory (2002) | |||||||||||||||
Propriedades físicas | ||||||||||||||||
Fase | sólido (prevista) | |||||||||||||||
Densidade (perto RT) | (Previsto) 13,65 g · cm -3 | |||||||||||||||
Ponto de ebulição | (Extrapolada) 350 ± 30 K, 80 ± 30 ° C, 170 ± 50 ° F | |||||||||||||||
Ponto crítico | (Extrapolada) 439 K, 6,8 MPa | |||||||||||||||
Calor de fusão | (Extrapolada) 23,5 kJ mol -1 · | |||||||||||||||
Calor de vaporização | (Extrapolado) 19,4 kJ mol -1 · | |||||||||||||||
Propriedades atômicas | ||||||||||||||||
Estados de oxidação | (Previsto) -1, 0, 1, 2, 4, 6 | |||||||||||||||
Energias de ionização | 1a: (extrapolada) 839,4 kJ mol -1 · | |||||||||||||||
2a: (extrapolada) 1450 kJ mol -1 · | ||||||||||||||||
Raio atômico | (Previsto) 152 pm | |||||||||||||||
O raio de covalência | (Previsto) 157 pm | |||||||||||||||
Miscelânea | ||||||||||||||||
Número de registo CAS | 54144-19-3 | |||||||||||||||
A maioria dos isótopos estáveis | ||||||||||||||||
Ver artigo principal: Isótopos de ununoctium | ||||||||||||||||
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Ununoctium é o temporário IUPAC nome para o elemento transactinide tendo o número atômico 118 e temporário símbolo do elemento UUO. É também conhecido como EKA-rádon ou elemento 118, e sobre o tabela periódica dos elementos é um elemento p-bloco ea última do Sétimo período. Ununoctium é atualmente o único membro sintético do Grupo 18 . Ele tem o maior número atômico e mais alto massa atômica de todos os elementos descobertos até agora.
O átomo ununoctium radioativo é muito instável, e desde 2002, foram detectados apenas três ou possivelmente quatro átomos do isótopo 294 UUO. Enquanto isso permitiu por muito pouco caracterização experimental de suas propriedades e possíveis compostos , cálculos teóricos têm resultado em muitas previsões, incluindo alguns inesperados. Por exemplo, embora ununoctium é um membro do Grupo 18, que pode, eventualmente, não ser um gás nobre , ao contrário de todos os outros elementos do Grupo 18. Foi anteriormente pensado para ser um gás, mas agora é previsto para ser um sólido sob condições normais, devido à efeitos relativísticos.
História
Tentativas mal sucedidas de síntese
No final de 1998, o físico polonês Robert Smolańczuk publicada cálculos sobre a fusão de núcleos atómicos para a síntese de superpesados átomos, incluindo ununoctium. Seus cálculos sugeriu que poderia ser possível fazer ununoctium pela fusão de chumbo com krypton sob condições cuidadosamente controladas.
Em 1999, pesquisadores Lawrence Berkeley National Laboratory feito uso destas previsões e anunciou a descoberta de livermorium e ununoctium, em um artigo publicado no Physical Review Letters, e muito em breve depois que os resultados foram relatados em Science. Os pesquisadores relataram ter realizado o reação
- 86
36 Kr + 208
82 Pb → 293
118 UUO + n .
No ano seguinte, eles publicaram uma retratação depois que os pesquisadores em outros laboratórios foram incapazes de duplicar os resultados do laboratório de Berkeley e em si não consegui duplicá-los também. Em junho de 2002, o diretor do laboratório anunciou que a reivindicação original da descoberta destes dois elementos tinha sido baseado em dados fabricados pelo autor principal Victor Ninov.
Relatórios de descoberta
O primeiro decaimento de átomos de ununoctium foi observada no Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear (JINR) por Yuri Oganessian e seu grupo em Dubna, Rússia, em 2002. Em 9 de outubro de 2006, pesquisadores da JINR e Lawrence Livermore National Laboratory, da Califórnia, EUA, que trabalham na JINR em Dubna, anunciaram que haviam detectado indiretamente um total de três (possivelmente quatro) núcleos de ununoctium-294 (um ou dois em 2002 e mais duas em 2005), produzido através de colisões de califórnio -249 átomos e de cálcio-48 iões:
- 249
98 Cf + 48
20 Ca → 294
118 UUO + 3 n .
Em 2011, IUPAC avaliou os resultados da colaboração Dubna-Livermore 2006 e concluiu: "Os três eventos registrados para os z = 118 isótopo têm muito boa redundância interna, mas sem âncora para núcleos conhecidos não satisfazem os critérios para a descoberta".
Por causa do muito pequeno probabilidade da reacção de fusão (a fusão seção transversal é ~ 0,3-0,6 pb = (3-6) x 10 -41 m 2) o experimento levou quatro meses e envolveu uma dose feixe de 4 × 10 19 cálcio íons que teve de ser baleado no califórnio -alvo para produzir o primeiro evento registrado acredita ser a síntese de ununoctium. No entanto, os investigadores são altamente confiante de que os resultados não são um falso positivo, uma vez que a possibilidade de que as detecções foram acontecimentos aleatórios foi estimado em menos do que uma parte em 100.000.
Nas experiências, observou-se a alfa-decaimento de três átomos de ununoctium. Uma quarta decadência por directo fissão espontânea também foi proposta. A meia-vida de 0.89 ms foi calculado: 294 decai em UUO 290 Lv por decaimento alfa. Uma vez que havia apenas três núcleos, a meia-vida derivada de vidas observados tem uma grande incerteza: 0,89 1,07
-0,31 Ms.
- 294
118 UUO → 290
116 Lv + 4
2 Ele
A identificação dos núcleos 294 UUO foi verificada por meio de criar, separadamente, o putativo filha núcleo 290 Lv directamente por meio de um bombardeamento de 245 cm de altura com 48, iões de Ca
- 245
96 cm + 48
Ca 20 → 290
116 LV + 3 N ,
e verificar que a decadência 290 Lv combinava com a cadeia de decaimento dos 294 núcleos UUO. O núcleo filha 290 Lv é muito instável, deteriorando com uma vida útil de 14 milissegundos em 286 Fl, que pode enfrentar um fissão espontânea ou alfa decaimento em 282 Cn, que irá sofrer fissão espontânea.
Em um modelo quântico-encapsulamento, a meia-vida de alfa decaimento 294 UUO foi previsto para ser 0,66 0,23
-0,18 Ms com o valor-Q experimental publicado em 2004. Cálculo com Q-valores teóricos do modelo macroscópico-microscópica de Muntian-Hofman-Patyk-Sobiczewski dá resultados um pouco baixa, mas comparáveis.
Após o sucesso na obtenção ununoctium, os descobridores já começaram experimentos semelhantes na esperança de criar unbinílio (elemento 120) de 58 e Fe 244 Pu. Isótopos de unbinílio está previsto para ter decaimento alfa semi-vidas da ordem de microssegundos.
Nomeando
Até o ununoctium 1960 era conhecido como eka-emanação (emanação é o antigo nome de radão ). Em 1979, o Publicou recomendações da IUPAC de acordo com o qual o elemento foi a ser chamado ununoctium, uma nome de elemento sistemático, como um marcador de posição, até a descoberta de que o elemento é confirmado e o IUPAC decide sobre um nome.
Antes da retração em 2002, os pesquisadores da Berkeley tinha a intenção de nomear o ghiorsium elemento (GH), após Albert Ghiorso (um dos principais membros da equipe de pesquisa).
Os descobridores russa informou a sua síntese em 2006. Em 2007, o chefe do instituto russo declarou a equipe estavam considerando dois nomes para o novo elemento: flyorium (AF), em honra de Georgy Flyorov, o fundador do laboratório de pesquisa em Dubna; e moskovium (Mc), em reconhecimento da Moscow Oblast onde Dubna está localizado. Ele também afirmou que, embora o elemento foi descoberto como uma colaboração americana, que forneceu o alvo califórnio, o elemento deve ser justamente nomeado em honra da Rússia desde o Laboratório Flerov de reações nucleares em JINR foi a única instalação no mundo que poderia conseguir isso resultado. Estes nomes foram mais tarde proposto para elemento 114 (fleróvio) e elemento 116 (moscovium). No entanto, o nome final proposto para o elemento 116 foi em vez livermorium.
Nenhum nome foi ainda oficialmente sugerida para o elemento. De acordo com as diretrizes atuais de IUPAC, o nome final para todos os novos elementos devem terminar em "ónio", o que significa o nome para ununoctium pode terminar em "ónio", não "-em", mesmo se ununoctium acaba por ser um gás nobre , o qual tradicionalmente tem nomes que terminam em "-on" (com a excepção de hélio , que não era conhecido por ser um gás nobre quando foi descoberto).
Características
Núcleo de estabilidade e isótopos
A estabilidade dos núcleos diminui grandemente com o aumento do número atómico após plutónio , o mais pesado elemento primordial, de modo que todos os isótopos com um número atômico acima de 101 decair radioativamente com uma meia-vida de menos de um dia, com uma exceção de dubnium -268. Não há elementos com número atômico acima de 82 (depois de chumbo ) têm isótopos estáveis. No entanto, por causa de razões ainda não muito bem compreendidos, existe um aumento ligeiro estabilidade nuclear em torno de números atómicos 110 - 114 , o que leva ao aparecimento do que é conhecido na física nuclear como o " ilha de estabilidade ". Este conceito, proposto pelo Professor da Universidade de Califórnia Glenn Seaborg, explica por que elementos superpesados durar mais tempo do que o previsto. Ununoctium é radioactiva e tem uma meia-vida que parece ser menos do que um milissegundo. No entanto, este é ainda mais longo do que alguns valores previstos, dando assim um apoio adicional à ideia desta "ilha de estabilidade".
Cálculos utilizando um modelo quântico-tunneling prever a existência de vários isótopos ricos em nêutrons de ununoctium com meias-vidas de alfa-decadência perto de 1 ms.
Cálculos teóricos Realizados nas vias de síntese para, e a meia-vida de, outra isótopos têm mostrado que alguns poderiam ser um pouco mais estável do que o isótopo sintetizado 294 UUO, provavelmente 293 UUO, 295 UUO, 296 UUO, 297 UUO, 298 UUO, 300 e 302 UUO UUO. Destes, 297 UUO pode fornecer as melhores chances de obtenção de núcleos de vida mais longa, e, portanto, pode se tornar o foco do trabalho futuro com este elemento. Alguns isótopos com muitos mais nêutrons, como alguns localizados em torno de 313 UUO também poderia fornecer núcleos de vida mais longa.
Propriedades atômicas e físicos calculados
Ununoctium é um membro do grupo 18, os nulas valência elementos. Os membros deste grupo são geralmente inerte a reacções químicas mais comuns (por exemplo, combustão) porque o exterior valência shell é completamente preenchida com oito elétrons. Isso produz uma configuração estável de energia, mínima em que os elétrons externos estão fortemente presos. Pensa-se que de forma semelhante, possui um ununoctium camada de valência exterior fechada, na qual a sua elétrons de valência são dispostos em uma 7s 2 7P 6 configuração.
Consequentemente, alguns esperam ununoctium ter propriedades físicas e químicas similares a outros membros de seu grupo, assemelhando-se mais de perto o gás nobre acima dele na tabela periódica, radônio . Seguindo tendência periódica, ununoctium seria esperado para ser um pouco mais reactivo que o rádon. No entanto, os cálculos teóricos têm mostrado que ele poderia ser muito reactivo, de modo que, provavelmente, não pode ser considerado um gás nobre. Além de ser muito mais reativo do que o radão, ununoctium pode ser ainda mais reativo do que elementos fleróvio e copernicium . A razão para o aumento aparente da actividade química de ununoctium relativa ao rádon é uma desestabilização energético e uma expansão radial do último ocupada 7p- subnível. Mais precisamente, considerável interações spin-órbita entre os 7P elétrons com os 7s inertes 2 elétrons, efetivamente levar a uma segunda camada de valência de fechamento em fleróvio , e uma diminuição significativa na estabilização da concha fechada do elemento 118. Também foi calculado que ununoctium, ao contrário de outros gases nobres, liga-se um electrão com libertação de energia, ou por outras palavras, ela exibe positiva afinidade eletrônica.
Ununoctium deverá ter, de longe, o mais amplo polarizability de todos os elementos antes dele na tabela periódica, e quase o dobro de radônio. Extrapolando a partir de outros gases nobres, espera-se que ununoctium tem um ponto de ebulição entre 320 e 380 K. Isto é muito diferente dos valores previamente estimados de 263 K ou 247 K. Mesmo tendo em conta as grandes incertezas dos cálculos, parece altamente improvável que ununoctium seria um gás sob condições padrão, e como a gama líquida de outros gases é muito estreito, entre 2 e 9 graus Kelvin, este elemento deve ser sólido , em condições normalizadas. Se ununoctium forma um gás em condições padrão, no entanto, seria uma das mais densas substâncias gasosas em condições normalizadas (mesmo que seja monatomic como os outros gases nobres).
Devido à sua enorme polarizability, ununoctium deverá ter um anormalmente baixo energia de ionização (semelhante ao do chumbo que é 70% do que de radão e significativamente menor do que a de fleróvio) e um estado padrão fase condensada .
Compostos previstos




Não há compostos de ununoctium foram sintetizados ainda, mas cálculos sobre compostos teóricos foram realizados desde 1964. Espera-se que, se o energia de ionização do elemento é suficientemente elevada, será difícil oxidar e, portanto, o mais comum estado de oxidação será 0 (como para outros gases nobres).
Os cálculos relativos a dimérica molécula UUO 2 mostraram uma ligação interacção mais ou menos equivalente à que foi calculada para Hg 2, e um energia de dissociação de 6 kJ / mol, cerca de 4 vezes do que 2 de Rn. Mas o mais notavelmente, calculou-se a ter um comprimento da ligação mais curta do que em Rn 2 por 0,16 Å, que seria indicativo de uma interacção de ligação significativa. Por outro lado, o composto UuoH + exibe uma energia de dissociação (em outras palavras afinidade de protões de UUO) que é menor do que a de RNH +.
A ligação entre ununoctium e hidrogénio em UuoH está previsto para ser muito mole e pode ser considerado como um puro interacção de van der Waals , em vez de uma verdadeira ligação química . Por outro lado, com elementos altamente electronegativos, ununoctium parece formar compostos mais estáveis do que por exemplo copernicium ou fleróvio . Os estados de oxidação estáveis, 2 e 4 foram prevista para existir na fluoretos UuoF 2 e 4 UuoF. Este é um resultado das mesmas interações spin-órbita que fazem ununoctium excepcionalmente reativo. Por exemplo, mostrou-se que a reacção de ununoctium com F 2 para formar o composto 2 UuoF iria libertar uma energia de 106 kcal / mol, dos quais cerca de 46 kcal / mol provenientes destas interacções. Para comparação, a interacção spin-órbita para a molécula semelhante RNA 2 é de cerca de 10 kcal / mol para fora de uma energia de formação de 49 kcal / mol. O mesmo interacção estabiliza o configuração T d tetraédrica para UuoF 4, como distinta da quadrado planar D 4h um dos XEF 4 que RNF 4 também deverá ter. O vínculo UUO-F será muito provavelmente iónico em vez de covalente, tornando o UuoF n compostos não-volátil. UuoF 2 está previsto para ser parcialmente iônica devido a ununoctium de alta electropositivity. Ao contrário de outros gases nobres, ununoctium foi previsto para ser suficientemente electropositivo para formar uma ligação UUO-Cl com cloro .