Flerovium

Flerovium
←  Nihonium | Pižmovka  →
114 Pb ↑ Fl ↓ (Uho) 114Fl _
Vzhled jednoduché látky
neznámý
Vlastnosti atomu
Jméno, symbol, číslo	Flerovium / Flerovium (Fl), 114
atomová hmotnost ( molární hmotnost )	289,190(4) a. e. m. (g/mol)  a. e. m.  ( g / mol ) [1]
Elektronická konfigurace	pravděpodobně [Rn] 5f 14  6d 10  7s 2  7p 2
Číslo CAS	54085-16-4

Flerovium [2] [3] [4] ( lat.  Flerovium , Fl ), dříve bylo známé jako ununquadium ( lat.  Ununquadium , Uuq), používal se i neoficiální název eka-olovo  - chemický prvek 14. skupiny (podle k zastaralé klasifikaci  - hlavní podskupina skupiny IV), 7. perioda periodického systému , s atomovým číslem 114.

Historie

Prvek poprvé získala skupina fyziků vedená Yu.Ts.Oganesyanem ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum ( Dubna , Rusko ) za účasti vědců z Livermore National Laboratory ( Livermore , USA ; spolupráce Dubna-Livermore) v roce prosince 1998 syntézou izotopů prostřednictvím fúzní reakce jader vápníku s jádry plutonia [5] [6] :

Příjem prvku byl potvrzen v roce 2004 [7] a v roce 2006 [8] kooperací Dubna-Livermore v Dubně a také v roce 2009 v Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) [9] [10] .

Později ve stejném Spojeném ústavu pro jaderný výzkum byla syntéza izotopů prvku potvrzena jeho chemickou identifikací konečným produktem rozpadu [11] [12] .

V září 2009 američtí vědci z Lawrence Berkeley National Laboratory syntetizovali 114. prvek periodické tabulky, čímž potvrdili objev prvku učiněný v roce 1998. V důsledku ostřelování terče 242 Pu paprskem 48 Ca iontů byly získány dva nuklidy 114. prvku s hmotnostními čísly 286 a 287 [9] :

V říjnu 2010 oznámila skupina fyziků z Berkeley výrobu dalšího izotopu flerovia s hmotnostním číslem 285 [13] .

Dne 1. června 2011 IUPAC oficiálně uznal objev flerovia a prioritu této spolupráce vědců z JINR a Livermore National Laboratory [14] [15] . Oficiálně byl název schválen o rok později, 30. května 2012 [16]

V letech 2014-2015 v Dubně bylo reakcí 239 Pu a 240 Pu s 48 Ca [17] [18] [19] získáno atomů 284 Fl a 285 Fl .

Původ jména

Oficiální název flerovium ( flerovium ) je dán na počest Laboratoře jaderných reakcí. G. N. Flerov ze Spojeného ústavu jaderného výzkumu , kde byl prvek syntetizován [16] . Laboratoř nese jméno svého zakladatele, sovětského fyzika G. N. Flerova , vedoucího skupiny, která syntetizovala prvky s čísly od 102 do 110. [20] [21] Přestože se jeho příjmení v angličtině obvykle píše jako Flyorov , je čitelnější verze Flerov , kterou Flerov sám používal při publikování v zahraničních publikacích [22] . Předtím měl 114. prvek dočasný systematický název daný pořadovým číslem (uměle vytvořeným z kořenů latinských číslic: Ununquadium lze doslovně přeložit jako „jedna-jedna-čtyři“) až do oficiálního rozhodnutí IUPAC o trvalém názvu a chemická značka prvku. Dříve také známé jako eka olovo .

Název flerovium navrhli vědci SÚJV a poprvé jej oficiálně oznámil náměstek ředitele Spojeného ústavu pro jaderný výzkum Michail Itkis [23] , který byl také jedním ze spoluautorů objevu. Američtí partneři JINR z Livermore National Laboratory však navrhli pojmenovat 114. nebo 116. prvek na počest Leonarda da Vinci , Galileo Galilei nebo na počest Livermore National Laboratory [24] . Po koordinačních procedurách mezi ruskými a americkými vědci byl 1. prosince 2011 komisi IUPAC pro nomenklaturu chemických sloučenin zaslán návrh na pojmenování 114. prvku Flerovium [20] [21] . Název byl schválen 30. května 2012 [16] .

Známé izotopy

Nejběžnějšími způsoby rozpadu jsou rozpad alfa (s konverzí na izotopy kopernicia ) a spontánní štěpení . Nejdéle žijící izotop je 289 Fl s poločasem rozpadu 1,9 sekundy [25] .

Flerovium-298

Podle teorie obalu má flerovium magický počet protonů Z = 114 , což odpovídá naplněnému protonovému jadernému obalu, a díky tomu se nachází v zóně ostrova stability . Pro izotop 298 Fl je také dosaženo magického počtu neutronů N = 184 , což by teoreticky mělo vést ke vzniku anomálně stabilního (dvojitě magického) jádra s poločasem rozpadu počítaným na dny a dokonce roky. Jiné teorie, které berou v úvahu relativistické efekty, udávají magická čísla pro protony Z = 120 , 122 a 126 v závislosti na počátečních parametrech.

Přímá syntéza 298 Fl je obtížná kvůli nedostatku vhodných materiálů terče a jader pro bombardování, které by poskytly potřebný počet neutronů, protože pro stabilní jádra z centrální části periodické tabulky je poměr počtu neutronů k počet protonů je mnohem menší než u transaktinidů; fúze takových jader produkuje izotopy transaktinidů s nedostatkem neutronů, které jsou méně stabilní než izotopy blízké linii stability beta . Možná syntézní reakce by mohla být :

Také teoreticky možné možnosti syntézy těžších jader s následným rozpadem alfa.

Fyzikální vlastnosti

Předpokládá se, že pokud by bylo možné získat flerovium ve hmotnostních množstvích, pak by se hustotou a vzhledem podobalo olovu (jeho hustota bude asi 14 g/cm 3 , což je více než u olova, ale výrazně méně než potenciální hustoty mnoho dalších supertěžkých prvků). Flerovium bude tát již při 67 °C a bude jedním z nejtavitelnějších kovů, hned po rtuti , koperniciu , cesi , franciu , galliu , rubidiu a draslíku . Ale jeho bod varu bude pouze 140 °C a bude to nejlehčí vroucí kov v periodické tabulce (možná druhý po kopernicii). Anomální vlastnosti flerovia jsou vysvětlovány nízkou intermolekulární interakcí jeho atomů [26] [27] .

Chemické vlastnosti

V některých studiích [28] byly získány náznaky [29] , že flerovium z hlediska chemických vlastností není podobné olovu (pod nímž se formálně nachází v periodické tabulce), ale vzácným plynům . Toto chování je vysvětleno plněním stabilizačních 7 p2
1/2-podslupka valenčních elektronů předpovězená výpočty [30] zohledňujícími relativistické efekty v elektronovém obalu supertěžkých atomů.

Flerovium je údajně schopno vykazovat ve sloučeninách oxidační stavy +2 a +4, podobně jako jeho homologní olovo, i když ve 14. (IVA) skupině periodické tabulky se stabilita oxidačního stavu +4 snižuje s rostoucím pořadovým číslem od uhlík na olovo, někteří vědci [31] naznačují, že flerovium nebude schopno se projevit nebo se bude schopno projevit pouze za drsných podmínek. Předpokládá se tedy, že oxid flerovitý FlO 2 bude vysoce nestabilní, za normálních podmínek se rozloží na oxid flerovitý a kyslík [32] . Flerovan FlH 4 , který má odhadovanou délku vazby Fl –H 1,787 Á [33] , bude výrazně méně stabilní než plumban PbH 4 a zjevně by se měl spontánně rozkládat na hydrid flerovium(II) a vodík. Jedinou stabilní sloučeninou flerovia(IV) bude pravděpodobně tetrafluorid flerovia FlF 4 , i když jeho vznik není způsoben sp 3 - ale hybridizací sd [34] a jeho rozklad na fluorid flerovitý a fluor by měl být pravděpodobně exotermický [33]. . Existují však předpovědi relativní stability a vyššího oxidačního stavu, Fl(VI), v důsledku přibližné energetické degenerace elektronů 7s a 6d a hybridizace sd [26] .

Získání

V současné době lze prvek získat pouze jadernou fúzí, stejně jako jiné supertěžké prvky.

Poznámky

1. ↑ Meija J. a kol. Atomové hmotnosti prvků 2013 (IUPAC Technical Report  )  // Pure and Applied Chemistry . - 2016. - Sv. 88 , č. 3 . — S. 265–291 . - doi : 10.1515/pac-2015-0305 . Archivováno z originálu 31. března 2016.
2. ↑ Dva prvky periodické tabulky dostaly oficiální názvy  (ruské) , Lenta.ru  (1. června 2012). Archivováno z originálu 4. června 2012. Staženo 2. června 2012.
3. ↑ Předpokládalo se také, že výslovnost „florovium“ (přes „e“). Pro správnou výslovnost (přes „e“, s přízvukem na druhé slabice) se podívejte na poznámku místopředsedy SÚJV M. Itkise ve videu Archivováno 13. února 2020 na Wayback Machine NTV, 2:44 od začátku videa.
4. ↑ JINR PAC pro jadernou fyziku (nepřístupný odkaz) . Společný ústav jaderného výzkumu (23. března 2012). Získáno 30. června 2012. Archivováno z originálu 5. srpna 2012. (neurčitý) 
5. ↑ Yu. Ts. Oganessian a kol. Synthesis of Superheavy Nuclei in the 48 Ca + 244 Pu Reaction  // Physical Review Letters . - 1999. - Sv. 83, č. 16 . - S. 3154-3157.
6. ↑ P. Weiss. Nový prvek zanechává lehké  // Science News. - 1999. - Sv. 155, č. 6 . - S. 85. Archivováno 4. července 2007.
7. ↑ 123 Yu . _ Ts. Oganessian a kol. Měření průřezů a rozpadových vlastností izotopů prvků 112, 114 a 116 produkovaných při fúzních reakcích 233 , 238 U, 242 Pu a 248 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - 2004. - Vol. 70. - S. 064609 .;
   volně dostupný JINR preprint Archivováno 28. května 2008 na Wayback Machine , poněkud odlišné od Phys. Rev. C;
   Yury Ts. Oganessian. Supertěžké prvky  // Pure Appl. Chem.. - 2004. - Sv. 76, č. 9 . - S. 1715-1734. Archivováno z originálu 8. srpna 2007.
8. ↑ 123 Yu . _ Ts. Oganessian a kol. Syntéza izotopů prvků 118 a 116 při fúzních reakcích 249 Cf a 245 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - 2006. - Vol. 74. - S. 044602. Archivováno z originálu 13. září 2019.
9. ↑ 1 2 L. Stavsetra, K. E. Gregorich, J. Dvořák, P. A. Ellison, I. Dragojević, M. A. Garcia a H. Nitsche. Nezávislé ověření produkce prvku 114 v 48 Ca + 242 Pu Reaction Phys. Rev. Lett. 103, 132502 (2009)
10. ↑ Ivan Panin. Američané potvrdili existenci 114. prvku  // Infox.ru: článek. - 2009. Archivováno 29. ledna 2010. (Ruština)
11. ↑ R. Eichler a kol. Potvrzení rozpadu 283 112 a první indikace Hg-podobného chování prvku 112  // Nuclear Physics A. - 2007. - Vol. 787, č. 1-4 . - S. 373-380. Archivováno z originálu 11. května 2018.
12. ↑ Michail Molčanov. Objev je potvrzen  // Ve světě vědy. - 2006. - č. 7 (červenec) . Archivováno z originálu 28. září 2007.
13. ^ Bylo objeveno šest nových izotopů supertěžkých prvků" Berkeley Lab News Center . Získáno 11. prosince 2010. Archivováno z originálu 5. května 2014. (neurčitý)
14. ↑ Objev prvků s atomovým číslem 114 a 116  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . IUPAC (1. června 2011). Získáno 4. června 2011. Archivováno z originálu dne 26. srpna 2011.
15. ↑ Dva chemické prvky syntetizované v Rusku jsou oficiálně uznány  (rusky) , RIA Novosti  (3. června 2011). Archivováno z originálu 7. června 2011. Staženo 4. června 2011.
16. ↑ 1 2 3 Prvek 114 se nazývá Flerovium a prvek 116 se nazývá  Livermorium . IUPAC (30. května 2012). Získáno 23. června 2012. Archivováno z originálu 24. června 2012.
17. ↑ http://ribf.riken.jp/FARIS2014/slide/files/Jun6/Par4C06Rykaczewski-final.pptx  (odkaz dolů)
18. ↑ Zdroj . Získáno 21. září 2015. Archivováno z originálu 6. června 2015. (neurčitý)
19. ↑ Phys. Rev. C 92, 034609 (2015) – Experimenty na syntéze supertěžkých jader $^{284}{Fl}$ a $^{285}{Fl}$ v $^{239,240}{Pu}+^{48}{ Ca} $ ... . Získáno 21. září 2015. Archivováno z originálu 7. března 2020. (neurčitý)
20. ↑ 1 2 Zahájení procesu schvalování názvu pro prvky s atomovým číslem 114 a 116  (  nepřístupný odkaz) . IUPAC (2. prosince 2011). Získáno 2. prosince 2011. Archivováno z originálu 4. února 2012.
21. ↑ 1 2 Názvy navržené pro chemické prvky 114 a 116  (ruština) , Lenta.ru  (2. prosince 2011). Archivováno z originálu 2. prosince 2011. Staženo 2. prosince 2011.
22. ↑ viz např. G. N. Flerov a kol. Zrychlení iontů 48 Ca a nové možnosti syntézy supertěžkých prvků  (anglicky)  // Nuclear Physics A. - 1976. - Vol. 267 . — S. 359–364 . Archivováno z originálu 24. září 2015.
23. ↑ Ruští fyzici navrhnou pojmenovat 116. chemický prvek Muscovy , RIA Novosti  (26. března 2011). Archivováno z originálu 1. července 2019. Staženo 26. března 2011.
24. ↑ Nové chemické prvky mohou být pojmenovány po da Vinci a Galileo , RIA Novosti  (14. října 2011). Archivováno z originálu 17. prosince 2011. Staženo 2. prosince 2011.
25. ↑ 1 2 3 4 5 Yu Ts Oganessian, VK Uťonkov. Výzkum supertěžkých prvků  // Zprávy o pokroku ve fyzice. Fyzická společnost (Velká Británie). — 2015-02. - T. 78 , č.p. 3 . - S. 036301 . — ISSN 1361-6633 . - doi : 10.1088/0034-4885/78/3/036301 . Archivováno z originálu 25. června 2022.
26. ↑ 1 2 Burkhard Fricke. Supertěžké prvky: předpověď jejich chemických a fyzikálních vlastností  //  Recent Impact of Physics on Anorganic Chemistry: journal. - 1975. - Sv. 21 . - S. 89-144 . - doi : 10.1007/BFb0116498 . Archivováno z originálu 4. října 2013.
27. ↑ Bončev, Danail; Kamenská, Virginie. Predikce vlastností 113–120 transaktinidových prvků  //  Journal of Physical Chemistry : deník. - American Chemical Society, 1981. - Sv. 85 , č. 9 . - S. 1177-1186 . - doi : 10.1021/j150609a021 . Archivováno z originálu 22. prosince 2015.
28. ↑ Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements Archivováno 20. února 2012 na Wayback Machine , přednáška Heinze W. Gäggelera, Nov. 2007. Poslední přístup v červnu. 15, 2009.
29. ↑ Zpráva za rok 2008 Archivována 12. června 2010 na Wayback Machine G. N. Flerová. SÚJV, Dubná. s. 93-94.
30. ↑ K.S. Pitzer. Jsou prvky 112, 114 a 118 relativně inertní plyny? J. Chem. Phys. 1975 sv. 63, str. 1032.
31. ↑ R.G. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  (anglicky) / LR Morss et al.. - 3rd. - Springer, 2006. - ISBN 978-1-4020-3555-5 .
32. ↑ V. Peršina. Elektronová struktura a chemie nejtěžších prvků  . - 2010. - S. 450.
33. ↑ 1 2 Peter Schwerdtfeger, Michael Seth. Relativistická kvantová chemie supertěžkých prvků. Closed-Shell Element 114 as a Case Study  //  Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences: journal. - 2002. - Sv. 3 , ne. 1 . - str. 133-136 . Archivováno z originálu 24. září 2015.
34. ↑ B. Fricke, W. Greiner, J. T. Waber. Pokračování periodické tabulky až do Z = 172. Chemie supertěžkých prvků  (anglicky)  // Theoretica chimica acta: journal. - Springer-Verlag, 1971. - Sv. 21 , č. 3 . - S. 235-260 . - doi : 10.1007/BF01172015 . Archivováno z originálu 3. února 2013.

Odkazy

• Flerovium na Webelements
• [1] , [2]  - Flerovium na stránce "Jaderný a kosmický průmysl Ruska"
• O syntéze prvků na webu SÚJV

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Skvělý norský Velký Rus Britannica (online)
V bibliografických katalozích	J9U : 987007593035405171 LCCN : sh2012003542