Tennessee

Tennessee
←  Livermorium | Ohaneson  →
117

Ts

(Usu)
Periodiska system av element117 Ts
Utseendet av en enkel substans
okänd
Atomegenskaper
Namn, symbol, nummer Tennessine / Tennessine (Ts), 117
Grupp , punkt , block 17, 7, sid
Atommassa
( molmassa )
[294] ( massnummer för den mest stabila isotopen) [1]
Elektronisk konfiguration [Rn]5f 14 6d 10 7s 2 7p 5
Elektroner i skal 2,8,18,32,32,18,7
(prognos)
Andra egenskaper
CAS-nummer 87658-56-8
längst levande isotoper
Isotop Prevalens
_
Halva livet Decay kanal Förfallande produkt
294 Ts [2] synth. 51+41
−16
 Fröken
α 290 Mc
293 Ts [3] synth. 22+8
−4
 Fröken
α 289 Mc
117 Tennessee
Ts(294)
5f 14 6d 10 7s 2 7p 5

Tennessee [4] [5] ( novolat. och engelska.  Tennessine [6] ), förekom tidigare under de tillfälliga namnen ununseptium ( lat.  Ununseptium , Uus) eller eka-astat  - ett kemiskt element i den sjuttonde gruppen (enligt den föråldrade klassificeringen  - den sjunde gruppens huvudundergrupp), den sjunde period av det periodiska systemet av kemiska grundämnen , betecknad med symbolen  Ts och med ett laddningsnummer  på 117. Extremt radioaktivt. Halveringstiden för den mer stabila av de två kända isotoperna , 294 Ts, är cirka 78 millisekunder [7] [8] och har en atommassa på 294,210 (5)  amu . [1] . Formellt hänvisar till halogener , men dess kemiska egenskaper har ännu inte studerats och kan skilja sig från egenskaperna som är karakteristiska för denna grupp av element. Tennessee upptäcktes det sista av grundämnena i den sjunde perioden av det periodiska systemet och i allmänhet det sista av grundämnena som upptäcktes för 2022 [9] .

Namnets ursprung

Efter upptäckten fick elementet det tillfälliga namnet "ununseptium", som gavs till elementet enligt reglerna för International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) , bildat från rötterna av latinska siffror och bokstavligen betyder något i stil med "en". -en sjundedel" (den latinska siffran "117:e" stavas helt annorlunda: centesimus septimus decimus ). Senare, efter att upptäckten bekräftats, ändrades namnet till en permanent "tennessine".

Enligt reglerna för namngivning av nya element som antogs 2002, för att säkerställa språklig enhetlighet, bör alla nya element ges namn som slutar på "-ium" [10] . Men på engelska har namnen på grundämnena i den 17:e gruppen av det periodiska systemet (halogener) traditionellt ändelsen "-ine": Fluorine  - fluorine , Chlorine  - chlorine , Bromine  - bromine , Jod  - jod , Astatine  - astatine . Därför, kort efter erkännandet av upptäckten av de 113:e, 115:e, 117:e och 118:e elementen, gjordes ändringar i reglerna, enligt vilka, enligt traditionen som antagits i den engelska kemiska nomenklaturen, elementen i den 17:e gruppen på engelska bör ges namn som slutar på "-ine" [11] .

Den 30 december 2015 erkände IUPAC officiellt upptäckten av det 117:e elementet och prioriteringen i detta för forskare från Joint Institute for Nuclear Research (JINR) och Livermore National Laboratory [12] .

Den 7 januari 2016 publicerade kemisten och bloggaren Kay Day en namninsamling som bad om namnet på ett nytt element "Octarine" efter magins färg från Terry Pratchetts bokserie Discworld [13] .

Den 8 juni 2016 rekommenderade IUPAC att elementet gavs namnet "tennessine" ( Ts ) som ett erkännande av bidragen från delstaten Tennessee , inklusive Oak Ridge National Laboratory , Vanderbilt University och University of Tennessee i Knoxville , till studiet av supertunga element, inklusive produktion och kemisk separation av isotoper, aktinider för syntes av supertunga element i High Flux Isotope Reactor och Center for the Development of Radiochemical Engineering av NLRB . Namnet "tennessine" presenterades för det vetenskapliga samfundet för en 5-månaders diskussion från 8 juni till 8 november 2016 [14] .

Den 28 november 2016 godkände IUPAC namnet "tennessine" för det 117:e elementet [5] [15] .

Namnet Tennessine ges i det format som används för halogennamn på engelska . Samtidigt, på de flesta andra språk (ryska, tyska, franska , etc. ) används inte suffixet "-in" i namnen på halogener, även om till exempel i ryskspråkig litteratur fram till 1962 användes namnet "astatine" och inte "astatine" [16] . Eftersom språket i den internationella kemiska nomenklaturen och arbetsspråket för IUPAC är engelska, tillhandahåller denna organisation inga latinska elementnamn. Därför förblir det latinska namnet på tennessine osäkert - det kan vara det traditionella Tennessium eller, på engelska manér , Tennessinum . Med hänsyn till särdragen hos andra språk, indikerade IUPAC i sina rekommendationer att den engelska traditionen att namnge halogener inte är ett exempel för andra språk och namnet tennessine kan översättas, transformeras eller anpassas till andra språk för att underlätta användningen och enhetlighet för halogennamn [17] . Några dagar senare beslutade organisationen som ansvarade för spansk kemisk terminologi att använda namnet teneso , och släppte ändelsen -ine , som i andra spanska namn för halogener [18] . Efter detta rekommenderade kommissionen för berikning av det franska språket, enligt tradition, namnet tennesse för användning på franska [19] . Sedan fattades ett liknande beslut - att använda namnet tenness  - av tyska experter [20] .

Ett intressant faktum är att en annan halogen, astatin, efter en obekräftad upptäckt 1932, under en tid bar namnet " alabamium " ( latin  Alabamium , engelska  Alabamine ), givet för att hedra en annan amerikansk stat [16] .

Symbolen Ts valdes som symbol för tennessine , som redan används inom organisk kemi för att representera tosylradikalen . Således motsvarar till exempel formeln TsOH både tokiselsyra och den hypotetiska tennessoesyran, även om formeln för den senare traditionellt borde skrivas som HTsO. Men upptäckarna tror att ett sådant sammanträffande sannolikt inte kommer att orsaka förvirring, eftersom symbolerna för propyl och acyl (eller acetyl ) redan använder symbolerna Pr och Ac, som är identiska med symbolerna för praseodym och aktinium . En annan beteckning, Tn , förkastades, eftersom denna symbol, som antogs 1923 för att beteckna thoron (thoriumemanation) - en av radons isotoper -  fortsätter att användas regelbundet inom ett antal vetenskapsområden [21] .

Att vara i naturen

Tennessine finns inte i naturen i fri form på grund av dess extremt höga radioaktivitet.

Isotoper

Tennessee har inga stabila isotoper. 294 Ts är den längsta livslängda isotopen som är känd, med en halveringstid på 51 millisekunder.

Får

Tennessine (ununseptium, eka-astatine) erhölls först av JINR i Dubna (Ryssland) 2009 . För syntesen av det 117:e elementet bombarderades ett mål från isotopen av det 97:e elementet, berkelium-249 , erhållet vid Oak Ridge National Laboratory (USA), med kalcium-48- joner vid U-400-acceleratorn i Laboratory of Kärnreaktioner, JINR [22] . För syntesen av elementet användes följande reaktioner:

Som ett resultat registrerades sex kärnor av det nya elementet - fem293
Ts
och en294
Ts
.

Den 5 april 2010 antogs en vetenskaplig artikel som beskriver upptäckten av ett nytt kemiskt grundämne med atomnummer 117 för publicering i tidskriften Physical Review Letters [8] .

I juni 2012 upprepades experimentet. Fem kärnor upptäcktes293
Ts
[23] [24] .

2014 bekräftades förekomsten av det 117:e elementet av en internationell grupp kärnfysiker som arbetar vid Centrum för studier av tunga joner. Helmholtz ( Darmstadt , Tyskland) [25] [26] .

Fysiska egenskaper

Tennessee är nominellt en halogen som kommer efter jod och astatin . De exakta egenskaperna hos tennessine är fortfarande en fråga om debatt.

Tennessee, enligt den mest troliga modellen, är en metalloid (eller halvmetall), med en fördel av metalliska egenskaper framför icke-metalliska [27] .

Dess densitet förväntas vara i intervallet 7,1-7,3 g/cm³ , d.v.s. något högre än densiteten för dess astatinhomolog , lika med 6,3-6,5 g/cm³ (beroende på det faktum att astatin är mycket starkt radioaktivt, dess densitet även beräknat teoretiskt) [27] .

Vid rumstemperatur bör tennessine vara fast, i tidiga arbeten förutspåddes dess smältpunkt i intervallet 300–500 °C, kokpunkt - 550 °C, enligt en beräkning, och till och med 610 °C [28] , efter trend med ökande smältpunkt med ökande atomnummer i halogengruppen.

Senare beräkningar ger dock mycket lägre värden, vilket förutsäger att tennessine kommer att koka vid temperaturer så låga som 345 °C [29] eller ännu lägre, ner till 230 °C, vilket är under kokpunkten för astatin , vilket är 309 °C [ 30] .

Så låga förväntade kokpunkter kan bero på att tennessine, till skillnad från andra halogener, kan vara monoatomiskt, inte bilda eller nästan inte bilda diatomiska Ts 2 -molekyler [28] [31] .

Kemiska egenskaper

Alla halogener, i en eller annan grad, uppvisar egenskaperna hos oxidationsmedel, och oxidationsförmågan minskar från fluor till astatin . Tennessine, som följer i serien av halogener efter astatin, kommer nästan inte att kunna visa en oxiderande förmåga på grund av det stora avlägsnandet av elektroner från kärnan, och kommer troligen att bli den första av halogenerna, vars reducerande förmåga kommer att vara starkare än den oxiderande. Det antas att, till skillnad från de andra halogenerna, det mest stabila oxidationstillståndet för tennessine kommer att vara +1. Detta oxidationstillstånd kommer att vara särskilt stabilt, liksom stabiliteten för At + -jonen , endast tennessine kommer att vara ännu mer stabil.

Oxidationstillståndet −1, liksom resten av halogenerna, är troligen möjligt, men det antas att det i tennessine sker endast med starka reduktionsmedel och att tennessine, till skillnad från andra halogener, inte kan bilda stabila salter i oxidationstillståndet −1 ( sådana salter kan kallas tennessinider). De kan oxideras även av luftsyre till oxidationstillståndet +1 - hypotennessiniter, analoger till hypokloriter [28] .

Teoretiskt förutspått att det näst vanligaste oxidationstillståndet för tennessine är +3 [32] . Oxidationstillståndet +5 är också möjligt, men endast under svåra förhållanden, eftersom det kräver förstörelse av hela 7p-undernivån. Även om alla lättare halogener, förutom fluor, uppvisar ett oxidationstillstånd på +7, i motsats till dem, för tennessine, kommer det att vara omöjligt på grund av den extremt höga parningsenergin hos 7s elektroner. Därför bör det maximala oxidationstillståndet för tennessine vara +5.

Den enklaste föreningen av tennessine är dess väteförening, TsH, eller (i analogi med namnen på andra halogener) tennessinväte.

Anteckningar

  1. 1 2 Meija J. et al. Grundämnenas atomvikter 2013 (IUPAC Technical Report  )  // Pure and Applied Chemistry . - 2016. - Vol. 88 , nr. 3 . — S. 265–291 . - doi : 10.1515/pac-2015-0305 . Arkiverad från originalet den 31 mars 2016.
  2. Oganessian Yu. Ts. et al. Experimentella studier av 249 Bk + 48 Ca-reaktionen inklusive sönderfallsegenskaper och excitationsfunktion för isotoper av element 117, och upptäckten av den nya isotopen 277 Mt  // Physical Review  : journal  . - 2013. - Vol. 87 , nr. 5 . — S. 054621 . - doi : 10.1103/PhysRevC.87.054621 . - .
  3. Khuyagbaatar J. et al. 48 Ca+ 249 Bk Fusionsreaktion som leder till element Z=117: Långlivad α-sönderfallande 270 Db och upptäckt av 266 Lr  // Physical Review Letters  : journal  . - 2014. - Vol. 112 , nr. 17 . — S. 172501 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.112.172501 . Arkiverad från originalet den 7 november 2015.
  4. Namn på nya kemiska grundämnen 113, 115, 117 och 118 . JINR (8 juni 2016). Hämtad 8 juni 2016. Arkiverad från originalet 11 juni 2016.
  5. 1 2 IUPAC tillkännager namnen på elementen 113, 115, 117 och  118 . IUPAC (30 november 2016). Hämtad 30 november 2016. Arkiverad från originalet 30 november 2016.
  6. 117. Tennessine - Elementymology & Elements Multidict . Hämtad 29 oktober 2017. Arkiverad från originalet 30 oktober 2017.
  7. Fysiker från Dubna syntetiserade det 117:e elementets arkivkopia daterad 10 april 2010 på Wayback Machine // infox.ru
  8. 12 Yu . Ts. Oganessian et al., Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117 Arkiverad 19 april 2012 på Wayback Machine , Physical Review Letters, Vol. 104 (2010) P. 142502. doi : 10.1103/PhysRevLett.104.142502 .
  9. Anya Grushina Biografier om nya element // Vetenskap och liv . - 2017. - Nr 1. - S. 24-25. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30461/ Arkiverad 2 februari 2017 på Wayback Machine
  10. W. H. Koppenol. Namngivning av nya grundämnen (IUPAC Recommendations 2002)  (engelska)  // Pure and Applied Chemistry. - 2002. - Januari ( vol. 74 , nr 5 ). - s. 787-791 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1351/pac200274050787 .
  11. W. H. Koppenol, J. Corish, J. García-Martínez, J. Meija, J. Reedijk. Hur man namnger nya kemiska grundämnen (IUPAC Recommendations 2016)  (engelska)  // Pure and Applied Chemistry. - 2016. - April ( vol. 88 , nr 4 ). - S. 401-405 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1515/pac-2015-0802 .
  12. ↑ Upptäckt och tilldelning av element med atomnummer 113, 115, 117 och 118  . IUPAC (30 december 2015). Datum för åtkomst: 31 december 2015. Arkiverad från originalet 31 december 2015.
  13. IUPAC, Joint Institute for Nuclear Research, Lawrence Livermore National Laboratory: Namnge det nya elementet 117 Octarine, för att hedra Terry Pratchetts  Discworld . Change.org. Hämtad 9 januari 2016. Arkiverad från originalet 8 januari 2016.
  14. ↑ IUPAC namnger de fyra nya elementen Nihonium, Moscovium, Tennessine och Oganesson  . IUPAC (8 juni 2016). Hämtad 8 juni 2016. Arkiverad från originalet 8 juni 2016.
  15. Pyotr Obraztsov Ununocty blev en oganesson- arkivkopia daterad 2 februari 2017 på Wayback Machine // Science and Life . - 2017. - Nr 1. - S. 22-25.
  16. 1 2 Astatine //Populärt bibliotek av kemiska grundämnen . - 2:a uppl. - M. : Nauka, 1977. - T. 2. - 520 sid. Arkiverad 13 maj 2016 på Wayback Machine
  17. L. Öhrström, J. Reedijk. Elementens namn och symboler med atomnummer 113, 115, 117 och 118 (IUPAC-rekommendationer 2016  )  // Pure Appl. Chem. : förtryck. - 2016. - 28 november. - doi : 10.1515/pac-2016-0501 . Arkiverad från originalet den 1 december 2016.
  18. "teneso" y "oganesón", mejor que "tenesino" y "oganesson" Arkiverad 13 juli 2017 på Wayback Machine | Fundeu BBVA. 2016-12-02.
  19. Claude Andrieux, Daniel Thévenot, Jean-Pierre Foulon, Collège d'experts de terminologie de la chimie et des matériaux de la Commission d'enrichissement de la langue française, [https://web.archive.org/web/20170405165920/ http://www.lactualitechimique.org/Actualites-Web/Le-tennesse-nom-preconise-en-francais-pour-l-element-117 Arkiverad 5 april 2017 på Wayback Machine Arkiverad 5 april 2017 på Wayback Maskin "Le tennesse: nom préconisé en français pour l'élément 117  "], Actualité chimique , nr 416, 14 mars 2017 , Société chimique de France.
  20. GDCh: Expertenrunde schlägt deutsche Namen für neue Elemente vor Arkiverad 28 september 2017 på Wayback Machine , 28 april 2017, abgerufen am 28 april 2017.
  21. Lars Öhrström, Jan Reedijk. Elementens namn och symboler med atomnummer 113, 115, 117 och  118 . Ren och tillämpad kemi . IUPAC (1 maj 2016). Hämtad 27 juni 2016. Arkiverad från originalet 26 juni 2016.
  22. Ryska och amerikanska fysiker syntetiserade det 117:e elementet för första gången Arkivexemplar daterad 9 april 2010 på Wayback Machine  - RIA Novosti
  23. I Ryssland syntetiserades det 117:e elementet igen . Ryska tidningen (2011). Hämtad 1 september 2012. Arkiverad från originalet 30 juni 2012.
  24. Fysiker från Dubna reproducerade syntesen av supertungt element 117 . Dubna.org (2011). Hämtad 1 september 2012. Arkiverad från originalet 17 oktober 2012.
  25. Syntesen av det 117:e elementet i det periodiska systemet bekräftades // Science and Life . Hämtad 2 maj 2014. Arkiverad från originalet 2 maj 2014.
  26. Phys. Rev. Lett. 112, 172501 (2014) . Hämtad 2 maj 2014. Arkiverad från originalet 7 november 2015.
  27. 1 2 D. Bonchev, V. Kamenska. Förutsäga egenskaperna hos 113–120 Transactinide Elements  //  Journal of Physical Chemistry : journal. - American Chemical Society, 1981. - Vol. 85 , nr. 9 . - P. 1177-1186 . - doi : 10.1021/j150609a021 . Arkiverad från originalet den 22 december 2015.
  28. 1 2 3 R. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  (engelska) . — 3:a. — Dordrecht, Nederländerna: Springer Science+Business Media , 2006. — P. 1724, 1728. — ISBN 1-4020-3555-1 .
  29. Wiberg, Egon; Wiberg, Nils; Holleman, Arnold Frederick. Oorganisk kemi  (neopr.) . - Academic Press , 2001. - S. 423. - ISBN 978-0-12-352651-9 . Arkiverad 21 mars 2020 på Wayback Machine
  30. K.; Otozai; Takahashi, N. Uppskattning kemisk form kokpunkt elementärt astatin genom radiogaskromatografi  //  Radiochimica Acta : journal. - 1982. - Vol. 31 , nr. 3-4 . - S. 201-203 . Arkiverad från originalet den 20 december 2013.
  31. Pershina V. Elektronisk struktur och kemi för de tyngsta elementen  . — 2010. doi : 10.1007/978-1-4020-9975-5_11
  32. GT Seaborg . Modern alkemi  (neopr.) . - World Scientific , 1994. - S. 172. - ISBN 981-02-1440-5 .

Länkar