Oganessona

Oganessona
←  Tennessee | Neskutečný  →
118 Rn ↑ Og ↓ (USB) 118 Og _
Vzhled jednoduché látky
neznámý
Vlastnosti atomu
Jméno, symbol, číslo	Oganesson (Og), 118
atomová hmotnost ( molární hmotnost )	[294] ( hmotnostní číslo nejstabilnějšího izotopu) [1]
Elektronická konfigurace	[Rn] 5f 14  6d 10  7s 2  7p 6
Poloměr atomu	(vypočteno) 152 pm
Chemické vlastnosti
kovalentní poloměr	(vypočteno) 230  hodin
Oxidační stavy	−1 [2] , 0, +1, +2, +4, +6
Ionizační energie (první elektron)	(vypočteno) 975 ± 155  kJ / mol  ( eV )
Termodynamické vlastnosti jednoduché látky
Hustota (v n.a. )	(vypočteno) 4,9–5,1 g/cm³
Teplota varu	(vypočteno) 350 ± 30 K, 77 ± 30 °C
Oud. teplo tání	(vypočteno) 23,5 kJ/mol
Oud. výparné teplo	(vypočteno) 19,4 kJ/mol
Číslo CAS	54144-19-3

Oganesson [3] [4] ( lat.  Oganesson , Og), byl dříve znám pod dočasnými názvy ununoctium ( lat.  Ununoctium , Uuo) nebo eka-radon  - chemický prvek osmnácté skupiny (podle zastaralé klasifikace  - hlavní podskupina osmé skupiny), sedmá perioda periodického systému chemických prvků , atomové číslo  - 118. Nejstabilnější je nuklid 294 Og, jehož poločas rozpadu se odhaduje na 1 ms a atomová hmotnost je 294,214 (5) a. e. m. [1] Uměle syntetizovaný radioaktivní prvek se v přírodě nevyskytuje. Syntéza oganessonových jader byla poprvé provedena v letech 2002 a 2005 ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum ( Dubna ) [5] ve spolupráci s Livermore National Laboratory . Výsledky těchto experimentů byly publikovány v roce 2006 [6] . Dne 28. listopadu 2016 byl dočasný systematický název „ununoctium“ a dočasné označení Uuo po formálním potvrzení objevu prvku nahrazeno trvalým názvem „oganeson“ a označením Og (na počest akademika Jurije Tsolakoviče Oganesyan ), navržený objeviteli a schválený IUPAC [7] .

Prvek nominálně patří mezi inertní plyny , jeho fyzikální a případně chemické vlastnosti se však pravděpodobně mohou velmi lišit od zbytku skupiny. Oganesson dokončuje sedmou periodu periodické tabulky, i když v době jejího objevu byla předchozí, 117. buňka tabulky ( tennessine ) ještě nevyplněná [8] . V současnosti je oganesson nejtěžším chemickým prvkem, jehož objev je potvrzen. Od roku 2022 je tedy oganeson posledním prvkem v periodické tabulce chemických prvků.

Původ jména

Podle pravidel pro pojmenovávání nových prvků, přijatých v roce 2002, aby byla zajištěna jazyková jednotnost, by měly být všechny nové prvky pojmenovány končící na "-ium" [9] . Ve většině jazyků však názvy prvků 18. skupiny periodického systému ( vzácné plyny ), s výjimkou helia , mají tradičně koncovku „-on“: Neon  – neon , Argon  – argon , Krypton  – krypton , Xenon  - xenon , Radon  - radon . Proto byla krátce po uznání objevu 113., 115., 117. a 118. prvků upravena pravidla, podle kterých by se podle tradice přijaté v chemickém názvosloví měly prvky 18. skupiny označovat názvy končícími na "-on" [10] .

Američtí vědci, kteří v roce 1999 mylně oznámili objev 118. prvku, zamýšleli pro něj navrhnout název giorsium ( lat.  ghiorsium , Gh) na počest Alberta Ghiorsa [11] .

Krátce po objevení 118. prvku se objevily neoficiální návrhy nazvat jej Muscovy (na počest Moskevské oblasti) nebo na počest G. N. Flerova [12] . Později však byl pro 115. prvek oficiálně navržen název „Moskevský“ a 114. prvek byl pojmenován po Flerovovi .

června 2016 IUPAC doporučil dát prvku název „ oganesson “ ( Oganesson , Og) [3] na počest profesora Jurije Tsolakoviče Oganesjana (nar . G. N. Flerov ze Spojeného ústavu pro jaderný výzkum v Dubně za inovativní přínos ke studiu transaktinoidních prvků. Podle tiskové zprávy IUPAC Oganesyanovy mnohé vědecké úspěchy zahrnují objev supertěžkých prvků a významné pokroky v jaderné fyzice supertěžkých jader, včetně experimentálního důkazu ostrova stability [13] . Název „oganesson“ byl představen vědecké komunitě na 5měsíční diskusi od 8. června do 8. listopadu 2016. 28. listopadu 2016 IUPAC schválil název „oganesson“ pro 118. prvek [7] [14] . Oganesson se tak stal druhým (po seaborgiu ) prvkem pojmenovaným po živé osobě [15] , a jediným prvkem, ve kterém osoba, po níž byl pojmenován, stále žije.

Historie objevů

První tvrzení o objevu prvků 116 a 118 v roce 1999 v Berkeley ( USA ) [16] se ukázalo jako chybné a dokonce zfalšované [17] . Byla použita studená fúzní reakce olova a kryptonových jader:

Syntéza podle deklarované metody nebyla potvrzena v ruských, německých a japonských centrech pro jaderný výzkum a poté ve Spojených státech.

První rozpad prvku 118 byl pozorován v experimentu prováděném v SÚJV v únoru až červnu 2002 [18] .

9. října 2006 ruští a američtí jaderní fyzici oficiálně oznámili příjem 118. prvku [19] . Objev nebyl okamžitě oznámen, protože energie rozpadu 294 Og odpovídala energii rozpadu 212 m Po , což je běžná nečistota produkovaná při fúzních reakcích během výroby supertěžkých prvků, a proto bylo oznámení odloženo až do potvrzujícího experimentu v roce 2005 zaměřeného na produkci více oganessonových atomů [20] . Experiment z roku 2005 používal jinou energii paprsku (251 MeV místo 245 MeV) a tloušťku cíle (0,34 mg/cm2 místo 0,23 mg/cm2 ) [21] . Opakované fúzní experimenty byly provedeny na urychlovači Dubna v únoru až červnu 2007 . V důsledku ostřelování cíle z kalifornia -249 ionty izotopu vápníku -48 vznikla další dvě jádra atomu 118. prvku ( 294 Og) [6] . Po celkem dvou měsících terčového bombardování a 30 000 000 000 000 000 000 kolizí se skupině podařilo vytvořit pouze tři (možná čtyři) atomy nového druhu [22] (jeden nebo dva v roce 2002 [23] a další dva v roce 2005) [24] [25] [26] [27] [28] . Vědci si však byli zcela jisti, že výsledky nebyly falešně pozitivní, protože pravděpodobnost, že objev byl náhodný, byla odhadována na méně než 1 ku 100 000 [29] .

V roce 2011 IUPAC vyhodnotila výsledky spolupráce Dubna-Livermore v roce 2006 a dospěla k závěru: „Tři události popsané pro izotop Z = 118 mají velmi dobrou vnitřní redundanci, ale nesplňují kritéria objevu bez odkazu na známá jádra“ [30] .

Dne 30. prosince 2015 IUPAC oficiálně uznal objev 118. prvku a prioritu vědců z JINR a Livermore National Laboratory [31] .

Získání

Oganesson byl získán jako výsledek jaderné reakce

Fyzikální vlastnosti

Protože oganesson byl získán pouze jako samostatné atomy a jeho poločas rozpadu neumožňuje jeho akumulaci, jsou všechny fyzikální vlastnosti vypočteny. Složitost získávání také neumožňuje experimentální studium chemických vlastností (v tomto případě by jeho poločas rozpadu nebyl pro některé reakce limitující hodnotou) a jsou také čistě kalkulované.

Oganesson, na rozdíl od lehčích prvků své skupiny, by za normálních podmínek neměl být plynem, ale pevnou látkou, což mu dává zcela jiné fyzikální vlastnosti [32] .

Při mírném zahřátí by se měl snadno roztavit a vypařovat, jeho očekávaný vypočítaný bod varu je 80 ± 30 °C (poněkud široký rozsah kvůli měnícím se relativistickým vlivům). Jeho bod tání není znám, ale (analogicky s lehčími prvky) se očekává, že bude jen mírně pod bodem varu. Přibližně stejný bod tání jako oganesson má vosk .

Tak významné zvýšení bodů tání a varu oganessonu ve srovnání s radonem je způsobeno relativistickými efekty 7p obalu, kromě prostého zvýšení atomové hmotnosti, což zvyšuje mezimolekulární interakci. Předpokládá se však, že oganesson je monatomický, i když jeho tendence tvořit dvouatomové molekuly je silnější než u radonu .

Vypočtená hustota v pevném stavu oganessonu při teplotě tání je asi 5 g/ cm3 . To je mírně vyšší než hustota kapalného radonu (při -62 °C), která je 4,4 g/cm 3 . V plynném stavu bude oganesson podobný radonu: těžký, bezbarvý plyn, o něco vyšší hustoty než samotný radon [33] .

Chemické vlastnosti

Oganesson patří mezi inertní plyny , má kompletní 7p-elektronový obal a kompletní elektronickou konfiguraci, což znamená jeho chemickou inertnost a nulový oxidační stav standardně [34] . Sloučeniny těžkých vzácných plynů (počínaje kryptonem ) se silnými oxidačními činidly (například fluorem nebo kyslíkem ) však mohou stále existovat, a jak roste sériové číslo, elektrony se vzdalují od jádra, takže snadná oxidace inertního plynu se silnými oxidačními činidly od kryptonu po radon přibývá. Teoreticky se předpokládá, že oganesson bude poněkud aktivnější než radon [35] [36] . Jeho očekávaná energie první elektronové ionizace je 840 kJ/mol , což je výrazně méně než u radonu ( 1036 kJ/mol ) a xenonu ( 1170 kJ/mol ).

Spíše nízká ionizační energie oganessonu a jeho různé fyzikální vlastnosti naznačují, že oganesson, i když je chemicky neaktivní ve srovnání s většinou ostatních prvků, bude ve srovnání s předchozími inertními plyny velmi chemicky aktivní.

Jestliže lehčí analogy - xenon nebo krypton  - vyžadovaly extrémně tvrdé podmínky pro oxidaci a použití fluoru , pak by měl být oganesson oxidován mnohem snadněji. Bude ještě aktivnější než flerovium a copernicium  , nejméně aktivní prvky mezi supertěžkými prvky.

S elektronegativními prvky lze oganesson poměrně snadno oxidovat do dvou oxidačních stavů - +2 a +4 a s fluorem bude oganesson tvořit spíše iontové než kovalentní sloučeniny (například OgF 4 ) [37] . Oganeson bude schopen tvořit, na rozdíl od lehčích protějšků, relativně stabilní sloučeniny s méně elektronegativními prvky, jako je chlór, dusík, případně další prvky. Dá se pravděpodobně poměrně snadno oxidovat i kyslíkem. Oxidační stav +1 je teoreticky také možný. Je možné, že silné oxidační kyseliny budou také schopny oxidovat oganesson na oxidy nebo jej dokonce přeměnit na kation, jako je kov.

Oxidační stav +6 pro oganesson bude také možný, ale bude mnohem méně stabilní a bude vyžadovat drsné podmínky, aby se zničila pouze podúroveň 7p . Oganeson bude pravděpodobně schopen tvořit kyselinu oganesonovou H 2 OgO 4 (jako xenon, který tvoří xenonovou kyselinu H 2 XeO 4 ) a soli oganesátu a všechny jeho sloučeniny v oxidačním stavu +6 budou velmi silnými oxidačními činidly.

Na rozdíl od xenonu nebude nejvyšší teoretický oxidační stav oganessonu +8 možný kvůli extrémně vysoké energii potřebné k deparaci 7 s elektronů (jako u jiných 7 p prvků). Proto +6 bude nejvyšší oxidační stav oganessonu.

Oganeson bude také vykazovat nejen redukční vlastnosti, ale bude sám sloužit jako oxidační činidlo pro silná redukční činidla, vykazující oxidační stav -1 v důsledku relativistických podslupkových efektů. Teoreticky nemohou inertní plyny fungovat jako oxidační činidla, protože všechny jejich elektronové obaly jsou dokončeny, v praxi však oganeson může tvořit soli s aktivními kovy - oganesonidy (například oganesonid cesný CsOg), které působí jako oxidační činidlo. určitá podobnost s halogeny.

Známé izotopy

Poznámky

1. ↑ 1 2 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 .
2. ↑ Haire, Richard G. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  / Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. — 3. — Dordrecht, Nizozemsko: Springer Science+Business Media , 2006. — S. 1724. — ISBN 1-4020-3555-1 .
3. ↑ 1 2 Názvy nových chemických prvků 113, 115, 117 a 118: Tisková zpráva Společného ústavu pro jaderný výzkum . SÚJV (8. června 2016). Získáno 8. června 2016. Archivováno z originálu 11. června 2016. (Ruština)
4. ↑ IUPAC schvaluje názvy prvků 113, 115, 117 a 118: Tisková zpráva Společného ústavu pro jaderný výzkum . SÚJV (30. 11. 2016). Datum přístupu: 5. prosince 2016. Archivováno z originálu 10. prosince 2016. (Ruština)
5. ↑ Wieser, M. E. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report  )  // Pure Appl. Chem.  : deník. - 2006. - Sv. 78 , č. 11 . - S. 2051-2066 . - doi : 10.1351/pac200678112051 .
6. ↑ 12 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. - V. 74 , No. 4 . - S. 044602 .
7. ↑ 1 2 IUPAC oznamuje názvy prvků 113, 115, 117 a  118 . IUPAC (30. listopadu 2016). Získáno 30. listopadu 2016. Archivováno z originálu dne 23. září 2018.
8. ↑ Grushina A. Biografie nových prvků  // Věda a život . - 2017. - Vydání. 1 . - S. 24-25 . (Ruština)
9. ↑ Koppenol WH Pojmenování nových prvků (IUPAC Recommendations 2002  )  // Pure and Applied Chemistry. - 2002. - Leden ( roč. 74 , č. 5 ). - str. 787-791 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1351/pac200274050787 .
10. ↑ Koppenol WH a kol. Jak pojmenovávat nové chemické prvky (IUPAC Recommendations 2016)  (anglicky)  // Pure and Applied Chemistry. - 2016. - Duben ( roč. 88 , č. 4 ). - str. 401-405 . — ISSN 0033-4545 . - doi : 10.1515/pac-2015-0802 .
11. ↑ Objev nových prvků dělá titulní stránku novinek . Berkeley Lab Research Review, léto 1999 (1999). Získáno 10. června 2016. Archivováno z originálu 31. března 2016. (neurčitý)
12. ↑ Emelyanova, Asya 118. prvek se bude nazývat rusky . vesti.ru (17. října 2006). Získáno 25. července 2007. Archivováno z originálu dne 25. prosince 2008. (Ruština)
13. ↑ Gubarev V. 118. - nová hvězda na obloze fyziky // Ve světě vědy . - 2017. - Vydání. 1/2 . - S. 14-21 .
14. ↑ Obraztsov P. Ununocty se stal oganessonem  // Věda a život . - 2017. - Vydání. 1 . - S. 22-25 . (Ruština)
15. ↑ Viktor Kovylin. Oganeson je jako zvláštní sen . Staženo 12. 7. 2018. Archivováno z originálu 14. 7. 2018. (neurčitý)
16. ↑ Ninov V. a kol. Pozorování supertěžkých jader produkovaných reakcí 86 Kr s 208 Pb  // Physical Review Letters . - 1999. - Sv. 83, č. 6 . - S. 1104-1107.
17. ↑ Oddělení pro veřejné záležitosti. Výsledky experimentu prvku 118 odvolány  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . Berkeley Lab (21. července 2001). Získáno 25. července 2007. Archivováno z originálu dne 26. srpna 2011.
18. ↑ Yu. Ts. Oganessian a kol. Výsledky z prvního experimentu 249 Cf+ 48 Ca  // JINR Communication : Preprint D7-2002-287. — SÚJV, Dubná, 2002.
19. ↑ Yu. Ts. Oganessian, VK Uťonkov, Yu. V. Lobanov, F. Š. Abdullin, AN Polyakov. Syntéza izotopů prvků 118 a 116 ve fúzních reakcích $^{249}\mathrm{Cf}$ a $^{245}\mathrm{Cm}+^{48}\mathrm{Ca}$  // Fyzikální přehled C. - 2006-10-09. - T. 74 , č.p. 4 . - S. 044602 . - doi : 10.1103/PhysRevC.74.044602 .
20. ↑ Chemie supertěžkých prvků . - Druhé vydání. - Berlín, 2014. - 1 online zdroj (600 stran) str. - ISBN 978-3-642-37466-1 , 3-642-37466-2.
21. ↑ Yu. Ts. Oganessian, VK Uťonkov, Yu. V. Lobanov, F. Š. Abdullin, AN Polyakov. Syntéza izotopů prvků 118 a 116 ve fúzních reakcích Cf 249 a Cm 245 + Ca 48  (anglicky)  // Physical Review C. - 2006-10-09. — Sv. 74 , iss. 4 . — P. 044602 . — ISSN 1089-490X 0556-2813, 1089-490X . - doi : 10.1103/PhysRevC.74.044602 .
22. ↑ 6 nejlepších fyzikálních příběhů roku 2006 | Fyzika a matematika | Časopis DISCOVER . web.archive.org (12. října 2007). Datum přístupu: 15. dubna 2021. (neurčitý)
23. ↑ Oganessian Yu.Ts. a kol. PRVEK 118: VÝSLEDKY Z PRVNÍHO EXPERIMENTU 249Cf + 48Ca  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . Archivováno z originálu 22. července 2011.
24. ↑ Tým Livermore Scientists se spojil s Ruskem, aby objevil prvek 118 . web.archive.org (17. října 2011). Datum přístupu: 15. dubna 2021. (neurčitý)
25. ↑ Jurij Oganessian. Vlastnosti syntézy a rozpadu supertěžkých prvků  (německy)  // Čistá a aplikovaná chemie. - 2006-01-01. — bd. 78 , h.5 . — S. 889–904 . — ISSN 1365-3075 . - doi : 10.1351/pac200678050889 . Archivováno 3. května 2021.
26. ↑ Katharine Sanderson. Nejtěžší vyrobený prvek - opět  (anglicky)  // Příroda. — 2006-10-17. — P. novinky061016–4 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . - doi : 10.1038/news061016-4 . Archivováno z originálu 10. června 2021.
27. ↑ Prvky 116 a 118 jsou objeveny  (  nepřístupný odkaz) . Archivováno z originálu 18. ledna 2008.
28. ↑ Weiss, Rick . Vědci oznamují vytvoření dosud nejtěžšího atomového prvku  (17. října 2006). Archivováno z originálu 21. srpna 2011. Staženo 15. dubna 2021.
29. ↑ MITCH JACOBY. ZJIŠTĚN PRVEK 118, SE SEBEVĚDOU  // Archiv chemických a inženýrských zpráv. — 23. 10. 2006. - T. 84 , č.p. 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. Objev prvků s atomovými čísly většími nebo rovnými 113 (IUPAC Technical Report)  (německy)  // 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 . Archivováno 3. května 2021.
31. ↑ Objevování a přiřazování prvků s atomovými čísly 113, 115, 117 a 118  (  nepřístupný odkaz) . IUPAC (30. prosince 2015). Datum přístupu: 31. prosince 2015. Archivováno z originálu 31. prosince 2015.
32. ↑ Eichler, R. & Eichler, B., Thermochemical Properties of the Elements Rn, 112, 114 a 118 , Paul Scherrer Institut , < http://lch.web.psi.ch/files/anrep03/06.pdf > . Získáno 23. října 2010. Archivováno 7. července 2011 na Wayback Machine 
33. ↑ Nash CS, Crockett WW An Anomální Bond Angle v (116)H 2 . Theoretical Evidence for Supervalent Hybridization  (anglicky)  // The Journal of Physical Chemistry A. - 2006. - Vol. 110 , iss. 14 . - S. 4619-4621 . doi : 10.1021 / jp060888z .
34. ↑ Grosse AV Některé fyzikální a chemické vlastnosti prvku 118 (Eka-Em) a prvku 86 (Em)  (anglicky)  // Journal of Anorganic and Nuclear Chemistry. - 1965. - Sv. 27 , iss. 3 . - str. 509-519 . - doi : 10.1016/0022-1902(65)80255-X .
35. ↑ Unuoctium: Binární sloučeniny . Periodická tabulka WebElements. Datum přístupu: 18. ledna 2008. Archivováno z originálu 16. května 2008. (neurčitý)
36. ↑ Fricke B. Supertěžké prvky: předpověď jejich chemických a fyzikálních vlastností  //  Recent Impact of Physics on Anorganic Chemistry. - 1975. - S. 89-144 . - doi : 10.1007/BFb0116498 .
37. ↑ Han Y.-K., Lee YS Struktury RgFn (Rg = Xe, Rn a prvek 118. n = 2, 4.) Vypočteno pomocí dvousložkových metod spin-orbit. A Spin-Orbit Induced Isomer of (118)F 4  (anglicky)  // Journal of Physical Chemistry A. - 1999. - Vol. 103 , iss. 8 . - S. 1104-1108 . doi : 10.1021 / jp983665k .
38. ↑ Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Hodnocení jaderných vlastností Nubase2020  // Chinese Physics  C. - 2021. - Sv. 45 , iss. 3 . - S. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .

Odkazy

• Oganesson na Webelements Archivováno 1. prosince 2016 na Wayback Machine
• Oganesson v časopise What's New in Science and Technology Magazine Archivováno 12. listopadu 2011 na Wayback Machine
• Oganeson na stránkách Minatomu
• Oganesson v tiskové recenzi webu Inopressa
• O syntéze prvků na webu SÚJV
• Vědci z Ruska a USA obdrželi dva atomy unokcia (prvek 118), Lenta.ru, 17.10.2006. Archivováno 16. června 2008 na Wayback Machine

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Skvělý norský Velký Rus Britannica (online)
V bibliografických katalozích	J9U : 987007593034805171 LCCN : sh2012003545