Oganesson

Oganesson
←  Tennessee | Otroligt  →
118 Rn ↑ Og ↓ (Usb) 118Og _
Utseendet av en enkel substans
okänd
Atomegenskaper
Namn, symbol, nummer	Oganesson (Og), 118
Atommassa ( molmassa )	[294] ( massnummer för den mest stabila isotopen) [1]
Elektronisk konfiguration	[Rn] 5f 14  6d 10  7s 2  7p 6
Atomradie	(beräknat) 152 pm
Kemiska egenskaper
kovalent radie	(beräknat) 230  pm
Oxidationstillstånd	−1 [2] , 0, +1, +2, +4, +6
Joniseringsenergi (första elektron)	(beräknad) 975 ± 155  kJ / mol  ( eV )
Termodynamiska egenskaper hos ett enkelt ämne
Densitet (vid ej )	(beräknat) 4,9—5,1 g/cm³
Koktemperatur	(beräknat) 350 ± 30 K, 77 ± 30 °C
Oud. fusionsvärme	(beräknat) 23,5 kJ/mol
Oud. avdunstningsvärme	(beräknat) 19,4 kJ/mol
CAS-nummer	54144-19-3

Oganesson [3] [4] ( lat.  Oganesson , Og), var tidigare känd under de tillfälliga namnen ununoctium ( lat.  Ununoctium , Uuo) eller eka-radon  - ett kemiskt grundämne i den artonde gruppen (enligt den föråldrade klassificeringen  - huvudundergruppen i den åttonde gruppen), den sjunde perioden av det periodiska systemet av kemiska element , atomnummer  - 118. Den mest stabila är nukliden 294 Og, vars halveringstid uppskattas till 1 ms , och atommassan är 294,214 (5) a. e. m. [1] Ett artificiellt syntetiserat radioaktivt grundämne förekommer inte i naturen. Syntesen av oganesson-kärnor utfördes första gången 2002 och 2005 vid Joint Institute for Nuclear Research ( Dubna ) [5] i samarbete med Livermore National Laboratory . Resultaten av dessa experiment publicerades 2006 [6] . Den 28 november 2016 ersattes det tillfälliga systematiska namnet "ununoctium" och den tillfälliga beteckningen Uuo, efter den formella bekräftelsen av upptäckten av elementet, med det permanenta namnet "oganeson" och beteckningen Og (till ära av akademikern Yuri Tsolakovich Oganesyan ), föreslagen av upptäckarna och godkänd av IUPAC [7] .

Nominellt hör grundämnet till de inerta gaserna , men dess fysikaliska och eventuellt kemiska egenskaper kan troligen skilja sig mycket från resten av gruppen. Oganesson avslutar den sjunde perioden i det periodiska systemet, även om den tidigare, 117:e cellen i tabellen ( tennessine ) fortfarande var ofylld vid tiden för upptäckten av den [8] . För närvarande är oganesson det tyngsta kemiska elementet, vars upptäckt är bekräftad. Således, från och med 2022, är oganesson det sista grundämnet i det periodiska systemet för kemiska grundämnen.

Namnets ursprung

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" [9] . På de flesta språk har dock namnen på grundämnena i den 18:e gruppen av det periodiska systemet ( ädelgaser ), med undantag för helium , traditionellt ändelsen "-on": Neon  - neon , Argon  - argon , Krypton  - krypton , Xenon  - xenon , Radon  - radon . Därför, kort efter erkännandet av upptäckten av de 113:e, 115:e, 117:e och 118:e elementen, ändrades reglerna, enligt vilka, enligt traditionen accepterad i den kemiska nomenklaturen, elementen i den 18:e gruppen ska ges namn som slutar på "-på" [10] .

Amerikanska forskare, som felaktigt tillkännagav upptäckten av det 118:e elementet 1999, hade för avsikt att föreslå namnet giorsium ( lat.  ghiorsium , Gh) för det för att hedra Albert Ghiorso [11] .

Strax efter upptäckten av det 118:e elementet dök inofficiella förslag upp om att kalla det Muscovy (till ära för Moskva-regionen) eller för att hedra G. N. Flerov [12] . Senare föreslogs emellertid namnet "Muscovite" officiellt för det 115:e beståndsdelen , och det 114:e elementet uppkallades efter Flerov .

Den 8 juni 2016 rekommenderade IUPAC att ge elementet namnet " oganesson " ( Oganesson , Og) [3] för att hedra professor Yuri Tsolakovich Oganesyan (f . G. N. Flerov från Joint Institute for Nuclear Research i Dubna , för hans innovativa bidrag till studiet av transaktinoida element. Enligt ett pressmeddelande från IUPAC inkluderar Oganesyans många vetenskapliga landvinningar upptäckten av supertunga element och betydande framsteg inom kärnfysiken för supertunga kärnor, inklusive experimentella bevis på en ö av stabilitet [13] . Namnet "oganesson" presenterades för forskarvärlden för en 5-månaders diskussion från 8 juni till 8 november 2016. Den 28 november 2016 godkände IUPAC namnet "oganesson" för det 118:e elementet [7] [14] . Sålunda blev oganesson det andra (efter seaborgium ) grundämnet uppkallat efter en levande person [15] , och det enda grundämnet där personen, som det uppkallades efter, fortfarande lever.

Upptäcktshistorik

Det första uttalandet om upptäckten av elementen 116 och 118 1999 i Berkeley ( USA ) [16] visade sig vara felaktigt och till och med förfalskat [17] . Den kalla fusionsreaktionen av bly- och kryptonkärnor användes:

Syntes enligt den deklarerade metoden bekräftades inte i de ryska, tyska och japanska centra för kärnforskning, och sedan i USA.

Den första sönderfallshändelsen av element 118 observerades i ett experiment utfört vid JINR i februari-juni 2002 [18] .

Den 9 oktober 2006 tillkännagav ryska och amerikanska kärnfysiker officiellt mottagandet av det 118:e elementet [19] . Upptäckten tillkännagavs inte omedelbart eftersom sönderfallsenergin för 294 Og matchade sönderfallsenergin för 212m Po , en vanlig förorening som produceras i fusionsreaktioner under produktionen av supertunga grundämnen, och därför försenades tillkännagivandet tills ett bekräftande experiment från 2005 syftade till att producera mer oganesson-atomer [20] . 2005 års experiment använde en annan strålenergi (251 MeV istället för 245 MeV) och måltjocklek (0,34 mg/cm2 istället för 0,23 mg/cm2 ) [21] . Upprepade fusionsexperiment utfördes vid Dubna-acceleratorn i februari-juni 2007 . Som ett resultat av bombarderingen av ett mål från californium -249 av joner av kalciumisotopen -48, bildades ytterligare två kärnor av atomen i det 118:e elementet ( 294 Og) [6] . Efter totalt två månaders målbombning och 30 000 000 000 000 000 000 kollisioner lyckades gruppen skapa endast tre (möjligen fyra) atomer av ett nytt slag [22] (en eller två 2002 [23] och två till 2005) [24] [25] [26] [27] [28] . Forskarna var dock helt övertygade om att resultaten inte var falska positiva, eftersom chansen att upptäckten var av en slump uppskattades till mindre än 1 av 100 000 [29] .

2011 utvärderade IUPAC resultaten av Dubna-Livermore-samarbetet 2006 och drog slutsatsen: "Tre händelser beskrivna för isotopen Z = 118 har mycket god intern redundans, men uppfyller inte upptäcktskriterierna utan hänvisning till kända kärnor" [30] .

Den 30 december 2015 erkände IUPAC officiellt upptäckten av det 118:e elementet och prioriteringen i detta för forskare från JINR och Livermore National Laboratory [31] .

Får

Oganesson erhölls som ett resultat av en kärnreaktion

Fysiska egenskaper

Eftersom oganesson endast erhölls som separata atomer, och dess halveringstid inte tillåter dess ackumulering, beräknas alla fysikaliska egenskaper. Komplexiteten i att erhålla tillåter inte heller experimentell studie av kemiska egenskaper (i detta fall skulle dess halveringstid inte vara ett begränsande värde för vissa reaktioner) och de är också rent beräknade.

Oganesson bör, till skillnad från de lättare grundämnena i sin grupp, inte vara en gas, utan ett fast ämne under normala förhållanden, vilket ger den helt andra fysikaliska egenskaper [32] .

Vid lätt uppvärmning bör den smälta och förångas lätt, dess förväntade beräknade kokpunkt är 80 ± 30 °C (ganska brett område på grund av varierande relativistiska effekter). Dess smältpunkt är inte känd, men (i analogi med lättare grundämnen) förväntas den vara endast något under kokpunkten. Ungefär samma smältpunkt som oganesson har vax .

En sådan signifikant ökning av smält- och kokpunkterna för oganesson jämfört med radon orsakas av relativistiska effekter av 7p- skalet, förutom en enkel ökning av atommassan, vilket förbättrar intermolekylär interaktion. Men oganesson antas vara monoatomisk, även om dess tendens att bilda diatomiska molekyler är starkare än radon .

Den beräknade densiteten i oganessons fasta tillstånd vid smältpunkten är ca 5 g/cm 3 . Detta är något högre än densiteten för flytande radon (vid -62 °C), som är 4,4 g/cm 3 . I det gasformiga tillståndet kommer oganesson att likna radon: en tung, färglös gas, något högre i densitet än själva radonet [33] .

Kemiska egenskaper

Oganesson tillhör de inerta gaserna och har ett komplett 7 p -elektronskal och en komplett elektronisk konfiguration, vilket betyder dess kemiska tröghet och nolloxidationstillstånd som standard [34] . Emellertid kan föreningar av tunga ädelgaser (som börjar med krypton ) med starka oxidationsmedel (till exempel fluor eller syre ) fortfarande existera, och när serienumret växer flyttar sig elektroner bort från kärnan, vilket gör det lätt att oxidera en inert gas med starka oxidationsmedel från krypton till radon ökar. Teoretiskt antar man att oganesson kommer att vara något mer aktiv än radon [35] [36] . Dess förväntade första elektronjoniseringsenergi är 840 kJ/mol , vilket är betydligt lägre än radon ( 1036 kJ/mol ) och xenon ( 1170 kJ/mol ).

Den ganska låga joniseringsenergin hos oganesson och dess olika fysikaliska egenskaper tyder på att oganesson, även om den är kemiskt inaktiv jämfört med de flesta andra grundämnen, kommer att vara mycket kemiskt aktiv jämfört med tidigare inerta gaser.

Om lättare analoger - xenon eller krypton  - krävde extremt hårda förhållanden för oxidation och användning av fluor , borde oganesson oxideras mycket lättare. Det kommer att vara ännu mer aktivt än flerovium och copernicium  , de minst aktiva elementen bland de supertunga elementen.

Med elektronegativa element kan oganesson relativt lätt oxideras till två oxidationstillstånd - +2 och +4, och med fluor kommer oganesson att bilda joniska snarare än kovalenta föreningar (till exempel OgF 4 ) [37] . Oganeson kommer att kunna bilda, till skillnad från lättare motsvarigheter, relativt stabila föreningar med mindre elektronegativa grundämnen, såsom klor, kväve eller möjligen andra grundämnen. Det kan nog relativt lätt oxideras av syre också. Ett oxidationstillstånd på +1 är teoretiskt också möjligt. Det är möjligt att starka oxiderande syror också kommer att kunna oxidera oganesson till oxider eller till och med omvandla den till en katjon, som en metall.

Oxidationstillståndet +6 för oganesson kommer också att vara möjligt, men det kommer att vara mycket mindre stabilt och kräva hårda förhållanden för att förstöra endast 7p -undernivån. Oganeson kommer troligen att kunna bilda oganesonsyra H 2 OgO 4 (som xenon, som bildar xenonsyra H 2 XeO 4 ) och oganesatsalter, och alla dess föreningar i +6 oxidationstillstånd kommer att vara mycket starka oxidationsmedel.

Till skillnad från xenon kommer det högsta teoretiska oxidationstillståndet för oganesson +8 inte att vara möjligt på grund av den extremt höga energi som krävs för att deparera 7 s elektroner (som med andra 7 p element). Därför kommer +6 att vara det högsta oxidationstillståndet för oganesson.

Oganeson kommer också att uppvisa inte bara reducerande egenskaper, utan kommer själv att fungera som ett oxidationsmedel för starka reduktionsmedel, uppvisar ett oxidationstillstånd på -1 på grund av relativistiska subskaleffekter. Teoretiskt kan inte inerta gaser fungera som oxidationsmedel, eftersom alla deras elektronskal är färdiga, men i praktiken kan oganeson bilda salter med aktiva metaller - oganesonider (till exempel cesium oganesonid CsOg), som fungerar som ett oxidationsmedel, i denna visning viss likhet med halogener.

Kända isotoper

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 .
2. ↑ Haire, Richard G. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  / Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. — 3:a. — Dordrecht, Nederländerna: Springer Science+Business Media , 2006. — P. 1724. — ISBN 1-4020-3555-1 .
3. ↑ 1 2 Namn på nya kemiska grundämnen 113, 115, 117 och 118: Pressmeddelande från Joint Institute for Nuclear Research . JINR (8 juni 2016). Hämtad 8 juni 2016. Arkiverad från originalet 11 juni 2016. (ryska)
4. ↑ IUPAC godkänner elementnamn 113, 115, 117 och 118: Pressmeddelande för Joint Institute for Nuclear Research . JINR (30 november 2016). Datum för åtkomst: 5 december 2016. Arkiverad från originalet 10 december 2016. (ryska)
5. ↑ Wieser, M. E. Grundämnenas atomvikter 2005 (IUPAC Technical Report  )  // Pure Appl. Chem.  : journal. - 2006. - Vol. 78 , nr. 11 . - P. 2051-2066 . - doi : 10.1351/pac200678112051 .
6. ↑ 12 Yu . Ts. Oganessian et al. Syntes av isotoper av elementen 118 och 116 i 249 Cf och 245 Cm+ 48 Ca fusionsreaktionerna  // Fysisk översikt C. - 2006. - V. 74 , nr 4 . - S. 044602 .
7. ↑ 1 2 IUPAC tillkännager namnen på elementen 113, 115, 117 och  118 . IUPAC (30 november 2016). Hämtad 30 november 2016. Arkiverad från originalet 23 september 2018.
8. ↑ Grushina A. Biografier om nya element  // Vetenskap och liv . - 2017. - Utgåva. 1 . - S. 24-25 . (ryska)
9. ↑ Koppenol WH Namngivning av nya grundämnen (IUPAC Recommendations 2002  )  // Pure and Applied Chemistry. - 2002. - Januari ( vol. 74 , nr 5 ). - s. 787-791 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1351/pac200274050787 .
10. ↑ Koppenol WH et al. 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 .
11. ↑ Upptäckt av nya beståndsdelar gör framsidanyheter . Berkeley Lab Research Review sommaren 1999 (1999). Hämtad 10 juni 2016. Arkiverad från originalet 31 mars 2016. (obestämd)
12. ↑ Emelyanova, Asya Det 118:e elementet kommer att kallas på ryska . vesti.ru (17 oktober 2006). Hämtad 25 juli 2007. Arkiverad från originalet 25 december 2008. (ryska)
13. ↑ Gubarev V. 118:e - en ny stjärna på fysikens himmel // I vetenskapens värld . - 2017. - Utgåva. 1/2 . - S. 14-21 .
14. ↑ Obraztsov P. Ununocty blev en oganesson  // Vetenskap och liv . - 2017. - Utgåva. 1 . - S. 22-25 . (ryska)
15. ↑ Viktor Kovylin. Oganeson är som en konstig dröm . Hämtad 12 juli 2018. Arkiverad från originalet 14 juli 2018. (obestämd)
16. ↑ Ninov V. et al. Observation av supertunga kärnor producerade i reaktionen på 86 kr med 208 Pb  // Fysiska granskningsbrev . - 1999. - Vol. 83, nr 6 . - P. 1104-1107.
17. ↑ Avdelningen för offentliga angelägenheter. Resultat av element 118-experimentet återkallat  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Berkeley Lab (21 juli 2001). Hämtad 25 juli 2007. Arkiverad från originalet 26 augusti 2011.
18. ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Resultat från det första 249 Cf+ 48 Ca-experimentet  // JINR Communication : Preprint D7-2002-287. — JINR, Dubna, 2002.
19. ↑ Yu. Ts. Oganessian, VK Utyonkov, Yu. V. Lobanov, F. Sh. Abdullin, AN Polyakov. Syntes av isotoper av elementen 118 och 116 i fusionsreaktionerna $^{249}\mathrm{Cf}$ och $^{245}\mathrm{Cm}+^{48}\mathrm{Ca}$  // Fysisk granskning C. - 2006-10-09. - T. 74 , nej. 4 . - S. 044602 . - doi : 10.1103/PhysRevC.74.044602 .
20. ↑ Superheavy beståndsdelars kemi . - Andra upplagan. - Berlin, 2014. - 1 onlineresurs (600 sidor) sid. - ISBN 978-3-642-37466-1 , 3-642-37466-2.
21. ↑ Yu. Ts. Oganessian, VK Utyonkov, Yu. V. Lobanov, F. Sh. Abdullin, AN Polyakov. Syntes av isotoper av element 118 och 116 i Cf 249 och Cm 245 + Ca 48 fusionsreaktioner  (engelska)  // Physical Review C. - 2006-10-09. — Vol. 74 , iss. 4 . — S. 044602 . — ISSN 1089-490X 0556-2813, 1089-490X . - doi : 10.1103/PhysRevC.74.044602 .
22. ↑ De sex bästa fysikberättelserna från 2006 | Fysik och matematik | UPPTÄCK Magazine . web.archive.org (12 oktober 2007). Tillträdesdatum: 15 april 2021. (obestämd)
23. ↑ Oganessian Yu.Ts. et al. ELEMENT 118: RESULTAT FRÅN DEN FÖRSTA 249Cf + 48Ca-EXPERIMENTET  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Arkiverad från originalet den 22 juli 2011.
24. ↑ Livermore Scientists team med Ryssland för att upptäcka element 118 . web.archive.org (17 oktober 2011). Tillträdesdatum: 15 april 2021. (obestämd)
25. ↑ Yuri Oganessian. Syntes- och sönderfallsegenskaper hos supertunga grundämnen  (tyska)  // Ren och tillämpad kemi. - 2006-01-01. — bd. 78 , h.5 . — S. 889–904 . — ISSN 1365-3075 . - doi : 10.1351/pac200678050889 . Arkiverad 3 maj 2021.
26. ↑ Katharine Sanderson. Tyngsta element gjort - igen  (engelska)  // Nature. — 2006-10-17. — P. nyheter061016–4 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/news061016-4 . Arkiverad från originalet den 10 juni 2021.
27. ↑ Element 116 och 118 upptäcks  (  otillgänglig länk) . Arkiverad från originalet den 18 januari 2008.
28. ↑ Weiss, Rick . Forskare tillkännager skapandet av atomelementet, det tyngsta hittills  (17 oktober 2006). Arkiverad från originalet den 21 augusti 2011. Hämtad 15 april 2021.
29. ↑ MITCH JACOBY. ELEMENT 118 UPPTÄCKT, MED FÖRTROENDE  // Chemical & Engineering News Archive. — 2006-10-23. - T. 84 , nej. 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. Upptäckt av grundämnen med atomnummer större än eller lika med 113 (IUPAC Technical Report)  (tyska)  // 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 . Arkiverad 3 maj 2021.
31. ↑ Upptäckt och tilldelning av element med atomnummer 113, 115, 117 och 118  (  otillgänglig länk) . IUPAC (30 december 2015). Datum för åtkomst: 31 december 2015. Arkiverad från originalet 31 december 2015.
32. ↑ Eichler, R. & Eichler, B., Thermochemical Properties of the Elements Rn, 112, 114 och 118 , Paul Scherrer Institut , < http://lch.web.psi.ch/files/anrep03/06.pdf > . Hämtad 23 oktober 2010. Arkiverad 7 juli 2011 på Wayback Machine 
33. ↑ Nash CS, Crockett WW An Anomalous Bond Angle in (116)H 2 . Teoretiska bevis för supervalent hybridisering  (engelska)  // The Journal of Physical Chemistry A. - 2006. - Vol. 110 , iss. 14 . - P. 4619-4621 . doi : 10.1021 / jp060888z .
34. ↑ Grosse AV Vissa fysikaliska och kemiska egenskaper hos element 118 (Eka-Em) och element 86 (Em)  (engelska)  // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. - 1965. - Vol. 27 , iss. 3 . - P. 509-519 . - doi : 10.1016/0022-1902(65)80255-X .
35. ↑ Ununoctium: Binära föreningar . WebElements periodiska system. Tillträdesdatum: 18 januari 2008. Arkiverad från originalet den 16 maj 2008. (obestämd)
36. ↑ Fricke B. Supertunga element: en förutsägelse av deras kemiska och fysikaliska egenskaper  //  Nyligen påverkan av fysik på oorganisk kemi. - 1975. - S. 89-144 . - doi : 10.1007/BFb0116498 .
37. ↑ Han Y.-K., Lee YS Strukturer av RgFn (Rg = Xe, Rn och Element 118. n = 2, 4.) Beräknat med tvåkomponentsspin-omloppsmetoder. A Spin-Orbit Induced Isomer of (118)F 4  (engelska)  // Journal of Physical Chemistry A. - 1999. - Vol. 103 , utg. 8 . - P. 1104-1108 . doi : 10.1021 / jp983665k .
38. ↑ Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-utvärderingen av nukleära egenskaper  // Kinesisk fysik  C. - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .

Länkar

• Oganesson på Webelements Arkiverad 1 december 2016 på Wayback Machine
• Oganesson i What's New in Science and Technology Magazine Arkiverad 12 november 2011 på Wayback Machine
• Oganeson på Minatoms webbplats
• Oganesson i pressgranskningen av Inopressas hemsida
• Om elementsyntes på JINR-webbplatsen
• Forskare från Ryssland och USA fick två ununoctium-atomer (element 118), Lenta.ru, 2006-10-17. Arkiverad 16 juni 2008 på Wayback Machine

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor norsk Stor ryss Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	J9U : 987007593034805171 LCCN : sh2012003545