Flerovium

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 24 juli 2022; kontroller kräver 3 redigeringar .
Flerovium
←  Nihonium | Muscovy  →
114 Pb
↑
Fl
↓
(Uho)		 Periodiska system av element114Fl _
Utseendet av en enkel substans
okänd
Atomegenskaper
Namn, symbol, nummer Flerovium / Flerovium (Fl), 114
Atommassa
( molmassa )		 289 190(4) a. e.m. (g/mol)  a. e. m.  ( g / mol ) [1]
Elektronisk konfiguration förmodligen [Rn] 5f 14  6d 10  7s 2  7p 2
CAS-nummer 54085-16-4
114 Flerovium
fl(289)
5f 14 6d 10 7s 2 7p 2

Flerovium [2] [3] [4] ( lat.  Flerovium , Fl ), var tidigare känt som ununquadium ( lat.  Ununquadium , Uuq), det inofficiella namnet eka-bly användes också  - ett kemiskt grundämne av den 14:e gruppen (enl . till den föråldrade klassificeringen  - huvudundergruppen i grupp IV), den 7:e perioden av det periodiska systemet , med atomnummer 114.

Historik

Elementet erhölls först av en grupp fysiker ledda av Yu. Ts. Oganesyan vid Joint Institute for Nuclear Research ( Dubna , Ryssland ) med deltagande av forskare från Livermore National Laboratory ( Livermore , USA ; Dubna-Livermore-samarbetet) i December 1998 genom att syntetisera isotoper genom en fusionsreaktion kalciumkärnor med plutoniumkärnor [5] [6] :

Mottagandet av elementet bekräftades 2004 [7] och 2006 [8] av Dubna-Livermore-samarbetet i Dubna, såväl som 2009 vid Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) [9] [10] .

Senare, vid samma gemensamma institut för kärnforskning , bekräftades syntesen av isotoper av grundämnet genom dess kemiska identifiering av den slutliga sönderfallsprodukten [11] [12] .

I september 2009 syntetiserade amerikanska forskare från Lawrence Berkeley National Laboratory det 114:e elementet i det periodiska systemet, vilket bekräftade upptäckten av grundämnet som gjordes 1998. Som ett resultat av bombardementet av ett 242 Pu-mål med en stråle av 48 Ca - joner erhölls två nuklider av det 114:e elementet med massnummer 286 och 287 [9] :

I oktober 2010 tillkännagav en grupp fysiker från Berkeley produktionen av en annan isotop av flerovium med ett masstal på 285 [13] .

Den 1 juni 2011 erkände IUPAC officiellt upptäckten av flerovium och prioriteringen i detta samarbete mellan forskare från JINR och Livermore National Laboratory [14] [15] . Namnet godkändes officiellt ett år senare, den 30 maj 2012 [16]

Under 2014-2015 i Dubna erhölls 284 Fl och 285 Fl atomer genom reaktioner av 239 Pu och 240 Pu med 48 Ca [17] [18] [19] .

Namnets ursprung

Det officiella namnet flerovium ( flerovium ) ges för att hedra Laboratory of Nuclear Reactions. G. N. Flerov från Joint Institute for Nuclear Research , där grundämnet syntetiserades [16] . Laboratoriet bär namnet på sin grundare, den sovjetiske fysikern G. N. Flerov , ledaren för gruppen som syntetiserade element med siffror från 102 till 110. [20] [21] Även om hans efternamn på engelska vanligtvis skrivs som Flyorov , desto mer läsbar version av Flerov , som Flerov själv använde vid publicering i utländska publikationer [22] . Dessförinnan hade det 114:e elementet ett tillfälligt systematiskt namn givet av serienummer (artificiellt bildat från rötterna av latinska siffror: Ununquadium kan bokstavligen översättas som "en-ett-fyra") tills det officiella IUPAC -beslutet om det permanenta namnet och kemisk symbol för grundämnet. Tidigare även känd som eka lead .

Namnet flerovium föreslogs av JINR- forskare och tillkännagavs först officiellt av vicedirektören för Joint Institute for Nuclear Research Mikhail Itkis [23] , som också var en av medförfattarna till upptäckten. Emellertid föreslog de amerikanska JINR-partnerna från Livermore National Laboratory att namnge det 114:e eller 116:e elementet för att hedra Leonardo da Vinci , Galileo Galilei eller för att hedra Livermore National Laboratory [24] . Efter samordningsförfaranden mellan ryska och amerikanska forskare , den 1 december 2011, skickades ett förslag till IUPAC- kommissionen för nomenklaturen för kemiska föreningar för att namnge det 114:e grundämnet Flerovium [20] [21] . Namnet godkändes den 30 maj 2012 [16] .

Kända isotoper

De vanligaste sönderfallssätten är alfasönderfall (med omvandling till isotoper av copernicium ) och spontan fission . Den längsta levande isotopen är 289 Fl med en halveringstid på 1,9 sekunder [25] .

Isotop Vikt Halva livet Förfallstyp
284 Fl 284 2,5 ms spontan fission
285 Fla 285 0,1 s α-sönderfall i 281 Cn
286Fl _ 286 0,12 s [25] spontan fission (60%), α-sönderfall i 282 Cn (40%) [8]
287 Fla 287 0,48 s [25] α-sönderfall i 283 Cn [8]
288 Fla 288 0,66 s [25] α-sönderfall i 284 Cn [7]
289 Fla 289 1,9 s [25] α-sönderfall i 285 Cn [7]

Flerovium-298

Enligt skalteorin har flerovium ett magiskt antal protoner Z = 114 , vilket motsvarar ett fyllt protonkärnskal, och på grund av detta är det beläget i stabilitetsöns zon . För isotopen 298 Fl uppnås också det magiska antalet neutroner N = 184 , vilket teoretiskt sett borde leda till bildandet av en onormalt stabil (dubbelmagisk) kärna med en halveringstid beräknad i dagar och till och med år. Andra teorier som tar hänsyn till relativistiska effekter ger magiska tal för protonerna Z = 120 , 122 och 126, beroende på de initiala parametrarna.

Direkt syntes av 298 Fl är svårt på grund av bristen på lämpliga målmaterial och kärnor för bombardement, vilket skulle ge det nödvändiga antalet neutroner, eftersom för stabila kärnor från den centrala delen av det periodiska systemet, förhållandet mellan antalet neutroner och antalet protoner är mycket mindre än för transaktinider; fusionen av sådana kärnor producerar isotoper med neutronbrist av transaktinider, som är mindre stabila än isotoper nära betastabilitetslinjen . En möjlig syntesreaktion kan vara :

Även teoretiskt möjliga alternativ för syntes av tyngre kärnor med efterföljande alfasönderfall.

Fysiska egenskaper

Det antas att om flerovium kunde erhållas i viktmängder, så skulle det likna bly i densitet och utseende (dess densitet kommer att vara cirka 14 g/cm 3 , vilket är mer än blyets, men betydligt mindre än potentialen) densitet många andra supertunga element). Flerovium kommer att smälta vid så lite som 67 °C och kommer att vara en av de mest smältbara metallerna, näst efter kvicksilver , copernicium , cesium , francium , gallium , rubidium och kalium . Men dess kokpunkt kommer bara att vara 140 °C, och det kommer att vara den lättast kokande metallen i det periodiska systemet (möjligen näst efter copernicia). De anomala egenskaperna hos flerovium förklaras av den låga intermolekylära interaktionen mellan dess atomer [26] [27] .

Kemiska egenskaper

I vissa studier [28] erhölls indikationer [29] på att flerovium, när det gäller kemiska egenskaper, inte liknar bly (under vilket det formellt ligger i det periodiska systemet), utan ädelgaser . Detta beteende förklaras av fyllningen av stabiliserande 7 p2
1/2-underskal av valenselektroner förutspått genom beräkningar [30] med hänsyn till relativistiska effekter i elektronskalet hos supertunga atomer.

Flerovium är förmodligen kapabelt att uppvisa +2 och +4 oxidationstillstånd i föreningar, liknande dess homologa bly, även om stabiliteten för +4 oxidationstillståndet minskar med ökande serienummer i den 14:e (IVA) gruppen i det periodiska systemet. kol till bly, föreslår vissa forskare [31] att flerovium inte kommer att kunna manifestera det eller bara kommer att kunna manifestera det under svåra förhållanden. Således antas det att fleroviumdioxid FlO 2 kommer att vara mycket instabil och under normala förhållanden sönderdelas till fleroviummonoxid och syre [32] . Flerovan FlH 4 , som har en uppskattad Fl–H- bindningslängd på 1,787 Å [33] , kommer att vara betydligt mindre stabil än plumbane PbH 4 och bör uppenbarligen spontant sönderdelas till flerovium(II)hydrid och väte. Den enda stabila föreningen av flerovium(IV) kommer troligen att vara fleroviumtetrafluorid FlF 4 , även om dess bildning inte beror på sp 3 - utan på sd hybridisering [34] , och dess sönderdelning till fleroviumdifluorid och fluor bör förmodligen vara exoterm [33] . Det finns dock förutsägelser om relativ stabilitet och ett högre oxidationstillstånd, Fl(VI), på grund av den ungefärliga energidegenereringen av 7s och 6d elektronerna och sd hybridisering [26] .

Får

För närvarande kan grundämnet endast erhållas genom kärnfusion, precis som andra supertunga grundämnen.

Anteckningar

  1. ↑ 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. ↑ Två element i det periodiska systemet fick officiella namn  (ryska) , Lenta.ru  (1 juni 2012). Arkiverad från originalet den 4 juni 2012. Hämtad 2 juni 2012.
  3. ↑ Det antogs också att uttalet av "florovium" (genom "e"). För korrekt uttal (genom "e", med accent på andra stavelsen), se kommentaren från JINR vice-direktör M. Itkis i videon Arkiverad 13 februari 2020 på Wayback Machine NTV, 2:44 från början av videon.
  4. ↑ JINR PAC för kärnfysik (otillgänglig länk) . Gemensamma institutet för kärnkraftsforskning (23 mars 2012). Hämtad 30 juni 2012. Arkiverad från originalet 5 augusti 2012. 
  5. ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Syntes av supertunga kärnor i 48 Ca + 244 Pu-reaktionen  // Physical Review Letters . - 1999. - Vol. 83, nr 16 . - s. 3154-3157.
  6. ↑ P. Weiss. Nytt element lämnar lättviktare bakom  sig // Science News. - 1999. - Vol. 155, nr 6 . - S. 85. Arkiverad den 4 juli 2007.
  7. ↑ 123 Yu . _ Ts. Oganessian et al. Mätningar av tvärsnitt och sönderfallsegenskaper för isotoper av element 112, 114 och 116 producerade i fusionsreaktionerna 233 , 238 U, 242 Pu och 248 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - 2004. - Vol. 70. - P. 064609. ;
    fritt tillgängligt JINR-förtryck Arkiverad 28 maj 2008 på Wayback Machine , något annorlunda än Phys. Varv. C;
    Yury Ts. Oganessian. Superheavy element  // Pure Appl. Chem.. - 2004. - Vol. 76, nr 9 . - P. 1715-1734. Arkiverad från originalet den 8 augusti 2007.
  8. ↑ 123 Yu . _ Ts. Oganessian et al. Syntes av isotoper av elementen 118 och 116 i 249 Cf och 245 Cm+ 48 Ca fusionsreaktionerna  // Physical Review C. - 2006. - Vol. 74. - P. 044602. Arkiverad från originalet den 13 september 2019.
  9. ↑ 1 2 L. Stavsetra, K. E. Gregorich, J. Dvorak, P. A. Ellison, I. Dragojević, M. A. Garcia och H. Nitsche. Oberoende verifiering av element 114-produktion i 48 Ca + 242 Pu-reaktionsfys . Varv. Lett. 103, 132502 (2009)
  10. ↑ Ivan Panin. Amerikanerna bekräftade förekomsten av det 114:e elementet  // Infox.ru: artikel. - 2009. Arkiverad den 29 januari 2010.
  11. ↑ R. Eichler et al. Bekräftelse av sönderfallet av 283 112 och första indikation för Hg-liknande beteende hos element 112  // Kärnfysik A. - 2007. - Vol. 787, nr 1-4 . - s. 373-380. Arkiverad från originalet den 11 maj 2018.
  12. ↑ Mikhail Molchanov. Upptäckten är bekräftad  // I vetenskapens värld. - 2006. - Nr 7 (juli) . Arkiverad från originalet den 28 september 2007.
  13. ^ Sex nya isotoper av de superheavy elementen upptäcktes" Berkeley Lab News Center . Hämtad 11 december 2010. Arkiverad från originalet den 5 maj 2014.
  14. ↑ Discovery of the Elements med atomnummer 114 och 116  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . IUPAC (1 juni 2011). Hämtad 4 juni 2011. Arkiverad från originalet 26 augusti 2011.
  15. ↑ Två kemiska grundämnen syntetiserade i Ryssland är officiellt erkända  (ryska) , RIA Novosti  (3 juni 2011). Arkiverad från originalet den 7 juni 2011. Hämtad 4 juni 2011.
  16. ↑ 1 2 3 Element 114 heter Flerovium och element 116 heter  Livermorium . IUPAC (30 maj 2012). Hämtad 23 juni 2012. Arkiverad från originalet 24 juni 2012.
  17. ↑ http://ribf.riken.jp/FARIS2014/slide/files/Jun6/Par4C06Rykaczewski-final.pptx  (nedlänk)
  18. ↑ Källa . Hämtad 21 september 2015. Arkiverad från originalet 6 juni 2015.
  19. ↑ Phys. Varv. C 92, 034609 (2015) - Experiment på syntesen av supertunga kärnor $^{284}{Fl}$ och $^{285}{Fl}$ i $^{239 240}{Pu}+^{48}{ Ca}$ ... . Hämtad 21 september 2015. Arkiverad från originalet 7 mars 2020.
  20. ↑ 1 2 Start av namngodkännandeprocessen för elementen med atomnummer 114 och 116  (  otillgänglig länk) . IUPAC (2 december 2011). Hämtad 2 december 2011. Arkiverad från originalet 4 februari 2012.
  21. ↑ 1 2 Namn föreslagna för kemiska grundämnen 114 och 116  (ryska) , Lenta.ru  (2 december 2011). Arkiverad från originalet den 2 december 2011. Hämtad 2 december 2011.
  22. ↑ se t.ex. G.N. Flerov et al. Acceleration av 48 Ca-joner och nya möjligheter att syntetisera supertunga element  (engelska)  // Nuclear Physics A. - 1976. - Vol. 267 . — S. 359–364 . Arkiverad från originalet den 24 september 2015.
  23. ↑ Ryska fysiker kommer att föreslå att det 116:e kemiska elementet Muscovy , RIA Novosti  (26 mars 2011) ska namnges. Arkiverad från originalet den 1 juli 2019. Hämtad 26 mars 2011.
  24. ↑ Nya kemiska grundämnen kan vara uppkallade efter da Vinci och Galileo , RIA Novosti  (14 oktober 2011). Arkiverad från originalet den 17 december 2011. Hämtad 2 december 2011.
  25. ↑ 1 2 3 4 5 Yu Ts Oganessian, VK Utyonkov. Forskning om supertunga element  // Reports on Progress in Physics. Physical Society (Storbritannien). — 2015-02. - T. 78 , nej. 3 . - S. 036301 . — ISSN 1361-6633 . - doi : 10.1088/0034-4885/78/3/036301 . Arkiverad från originalet den 25 juni 2022.
  26. ↑ 1 2 Burkhard Fricke. Supertunga element: en förutsägelse av deras kemiska och fysikaliska egenskaper  //  Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry : tidskrift. - 1975. - Vol. 21 . - S. 89-144 . - doi : 10.1007/BFb0116498 . Arkiverad från originalet den 4 oktober 2013.
  27. ↑ Bonchev, Danail; Kamenska, Virginia. 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. ↑ Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements Arkiverad 20 februari 2012 på Wayback Machine , föreläsning av Heinz W. Gäggeler, nov . 2007. Senast besökt den jun. 15, 2009.
  29. ↑ Rapport för 2008 Arkiverad 12 juni 2010 på Wayback Machine G. N. Flerova. JINR, Dubna. sid. 93-94.
  30. ↑ K.S. Pitzer. Är elementen 112, 114 och 118 relativt inerta gaser? J.Chem. Phys. 1975 vol. 63, sid. 1032.
  31. ↑ R.G. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  (engelska) / LR Morss et al.. - 3rd. - Springer, 2006. - ISBN 978-1-4020-3555-5 .
  32. ↑ V. Pershina. Elektronisk struktur och kemi hos de tyngsta elementen  . - 2010. - S. 450.
  33. ↑ 1 2 Peter Schwerdtfeger, Michael Seth. Relativistisk kvantkemi av de supertunga elementen. Closed-Shell Element 114 som fallstudie  //  Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences: journal. - 2002. - Vol. 3 , nr. 1 . - S. 133-136 . Arkiverad från originalet den 24 september 2015.
  34. ↑ B. Fricke, W. Greiner, J. T. Waber. Fortsättningen av det periodiska systemet upp till Z = 172. Supertunga grundämnens kemi  (engelska)  // Theoretica chimica acta: journal. - Springer-Verlag, 1971. - Vol. 21 , nr. 3 . - S. 235-260 . - doi : 10.1007/BF01172015 . Arkiverad från originalet den 3 februari 2013.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Periodiskt system av kemiska element av D. I. Mendeleev
  ett 2                             3 fyra 5 6 7 åtta 9 tio elva 12 13 fjorton femton 16 17 arton
ett H   han
2 Li Vara   B C N O F Ne
3 Na mg   Al Si P S Cl Ar
fyra K Ca   sc Ti V Cr Mn Fe co Ni Cu Zn Ga Ge Som Se Br kr
5 Rb Sr   Y Zr Obs Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I sn Sb Te jag Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm sm Eu Gd Tb Dy Ho Eh Tm Yb Lu hf Ta W Re Os Ir Pt Au hg Tl Pb Bi Po På Rn
7 Fr Ra AC Th Pa U Np Pu Am centimeter bk jfr Es fm md Nej lr RF Db Sg bh hs Mt Ds Rg Cn Nh fl Mc Lv Ts Og
 
alkaliska metaller alkaliska jordartsmetaller Lantanider Aktinider övergångsmetaller
lättmetaller _ Halvmetaller icke-metaller Halogener ädelgaser