Википедија

Московијум

Хемијски елемент 115

Московијум (Mc) супертешки је синтетички хемијски елемент, вероватно постпрелазни метал, са атомским бројем 115. Име је признато од IUPAC-а.[7]

Московијум
Општа својства
Име, симболмосковијум, Mc
У периодноме систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
Bi
↑
Mc
↓
(Uhe)
флеровијум ← московијум → ливерморијум ‍
Атомски број (Z)115
Група, периодагрупа 15 (пниктогени), периода 7
Блокp-блок
Категорија  непознато
Рел. ат. маса (Ar)288,19274[1]
Масени број290 (најстабилнији изотоп)
Ел. конфигурација
по љускама
2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 (предвиђено)
Физичка својства
Агрегатно стањечврст (предвиђено)[2]
Тачка топљења670 K ​(400 °‍C, ​750 °F) (предвиђено)[2][3]
Тачка кључања~1400 K ​(~1100 °‍C, ​~2000 °F) (предвиђено)[2]
Густина при с.т.13,5 g/cm3 (предвиђено)[3]
Топлота фузије5,90–5,98 kJ/mol (екстраполисано)[4]
Топлота испаравања138 kJ/mol (предвиђено)[3]
Атомска својства
Енергије јонизације1: 538,3 kJ/mol (предвиђено)[5]
2: 1760 kJ/mol (предвиђено)[3]
3: 2650 kJ/mol (предвиђено)[3]
(остале)
Атомски радијус187 pm (предвиђено)[2][3]
Ковалентни радијус156–158 pm (екстраполирано )[4]
Остало
CAS број54085-64-2
Историја
Именовањепо Москви
ОткрићеЗаједнички институт за нуклеарна истраживања и Национална лабораторија Лоренс Ливермор (2003)
Главни изотопи
изотоп расп. пж. (t1/2) ТР ПР
287Mc syn 37 ms α 283Nh
288Mc syn 164 ms α 284Nh
289Mc syn 330 ms[6] α 285Nh
290Mc syn 650 ms[6] α 286Nh
референце • Википодаци
Нуклеарна реакција

Московијум је први пут синтетисан 2003. године, када га је произвео заједнички тим америчких и руских научника при Удруженом институту за нуклеарна истраживања (JINR) у руском граду Дубна. У децембру 2015. заједничка комисија IUPAC/IUPAP је признала московијум као један од четири нова елемента. Званично је 28. новембра 2016. добио име по Московској области, где се налази и седиште JINR.[8][9][10]

Московијум је екстремно радиоактиван елемент, а његов најстабилнији познати изотоп московијум-290 има време полураспада од само 0,8 секунди.[11] У периодном систему налази се у p-блоку трансактиноидних елемената. Члан је 7. периоде и смештен је у 15. групу као најтежи пниктогени елемент, мада до данас није доказано да би се он могао понашати као тежи хомолог пниктогена бизмута. Прорачуни показују да би московијум могао имати неке особине сличне својим лакшим хомолозима: азоту, фосфору, арсену, антимону и бизмуту, те да би такође могао бити и постпрелазни метал, мада постоје и одређене претпоставке да би између московијума и његових лакших хомолога могло бити великих разлика. До данас (стање: март 2018) произведено је око 100 атома московијума, а сви они имају масене бројеве између 287 и 290.

Раније привремено име које му је доделио IUPAC било је унунпентијум. Такође је познат и као Мендељејев ека-бизмут или једноставно као елемент 115.

Историја

уреди

Дана 2. фебруара 2004. године тим састављен од руских научника са Института за испитивање атома из Дубне и америчких научника из Лавренс Ливермор националне лабораторије објавио је да је успео да открије овај елемент. Како је објављено, они су бомбардовали изотоп америцијума-242 јонима калцијума-48 те добили четири атома московијума. Ти атоми су се распали путем емисије алфа-честица на нихонијум за око 100 милисекунди.[12][13]

243
95Am + 48
20Ca → 115
288Mc + 3 1
0n → 113
284Nh + α
243
95Am + 48
20Ca → 115
287Mc + 4 1
0n → 113
283Nh + α

У аугусту 2013. тим истраживача на шведском универзитету Лунд објавили су да су поновили експеримент из 2004. и потврдили да су дошли до истог резултата као и научници у Дубни.[14][15] Истраживачи при Друштву за истраживање тешких јона (Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI) у Дармштату, Немачка потврдили су још један успешан експеримент само две недеље касније, 10. септембра 2013.[16] Након ових потврда открића елемента, IUPAC је у децембру 2016. овом елементу доделио име московијум

Особине

уреди

За московијум се очекује да се налази у средишту претпостављеног „острва стабилности”, које се протеже од коперницијума (елемент 112) до флеровијума (елемент 114). Међутим, разлози постојања или непостојања овог „острва” још увек нису довољно разјашњени.[17][18] Због очекиваних високих ограничења фисије, било које атомско језгро унутар овог „острва стабилности” искључиво би се распадало алфа распадом и, можда доста ређе, електронским захватом и бета распадом.[19] Иако до данас познати изотопи московијума заправо немају довољно неутрона да би били на „острву стабилности”, они се могу посматрати као „приближавање острву”, јер генерално тежи изотопи су углавном дуже живући.[11][20]

Хипотетични изотоп 291Mc је посебно занимљив случај јер он има само један неутрон више од најтежег познатог изотопа московијума 290Mc. Постоје претпоставке да би он могао бити синтетисан као „ћерка” изотоп тенесина 295Ts, а који би се даље могао добити реакцијом 249Bk(48Ca,2n)295Ts.[17] Прорачуни показују да би се он могао распадати електронским захватом или емисијом позитрона, поред основног начина алфа распада, те да би такође могао имати релативно дуго време полураспада од неколико секунди. Овим би се могли добити изотопи 291Fl, 291Nh и, коначно, 291Cn за које се очекује да би могли бити у средишту „острва стабилности”, са претпостављеним временом полураспада од око 1200 година, што би уједно било најреалнији ишод досега „острва” помоћу тренутно доступне технологије. Могући недостаци су попречни пресек производње у реакцији 295Ts, за који се очекује да би био изразито мали, а особине распада супертешких језгара овако близу границе бета стабилности већим делом су неистражене.[17]

Друге могућности за синтезу неког језгра на „остраву стабилности” укључује квазифисију (делимичну фузију након које следи фисија) неког масивног језгра.[21] Таква атомска језгра најчешће се распадају, потискујући двоструке магичне или приближно двоструке магичне фрагменте као што су изотопи калцијум-40, калај-132, олово-208 или бизмут-209.[22] Недавно је откривено да би се реакције вишенуклеонског трансфера са колизијом (сударом) актиноидних језгара (као што су уранијум и киријум) могле користити за синтезу супертешких језгара богатих неутронима која се налазе на „острву стабилности”,[21] иако је више вероватан настанак лакших елемената нобелијума или сиборгијума.[17]

У периодном систему елемената, московијум је члан 15. групе, такозваних пниктогена, испод азота, фосфора, арсена, антимона и бизмута. Сваки претходни пниктоген садржи пет електрона у својој валентној љусци, формирајући конфигурацију валентних електрона ns2np3. У случају московијума, тај тренд би се требао наставити, а предвиђа се да би његова конфигурација валентних електрона гласила 7s27p3;[2] стога би се он могао у многим физичких и хемијским аспектима могао понашати доста слично својим лакшим конгенерима. Међутим, могуће је такође и да се јаве значајне разлике између њих, а чији узроци би били спин-орбитална интеракција, односно међусобна интеракција између кретања и спина електрона. Таква интеракција је нарочито изражена и снажна код супертешких елемената, јер се њихови електрони крећу знатно брже од електрона у лакшим атомима, при брзинама које се могу поредити брзином светлости.[23] У вези са атомима московијума, та појава би снизила енергетске нивое 7s и 7p електрона (стабилизујући одговарајуће електроне), али би два енергетска нивоа 7p електрона била више стабилизирана од друга четири нивоа.[24] Стабилизација 7s електрона назива се ефекат инертног пара, који се огледа у томе што „трза” 7s подљуску у делове међу којима има неких који су више а неких који су мање стабилизовани, што се назива дељење подљуски. Хемичари који се баве рачунарском хемијом сматрају да је такво дељење промена другог азимуталног квантног броја l са 1 на 1/2 те 3/2 за више или мање стабилизоване делове подљуске 7s.[23][а] За већину теоретских разматрања, конфигурација валентних електрона може се изразити тако да рефлектује поделу 7p подљуске на следећи начин: 7s2
7p2
1/27p1
3/2.[2] Ови ефекти су узрок да је хемија московијума донекле другачија од хемије његових лакших конгенера.

Напомене

уреди
  1. ^ Квантни број одговара слову у називу електронске орбитале: 0 одговара s, 1 слову p, 2 одговара d, итд.

Референце

уреди
  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ а б в г д ђ Haire, Richard G. (2006). „Transactinides and the future elements”. Ур.: Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3 изд.). Dordrecht, Holandija: Springer Science+Business Media. ISBN 1-4020-3555-1. 
  3. ^ а б в г д ђ Fricke, Burkhard (1975). „Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties”. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. 21: 89—144. doi:10.1007/BFb0116498. Приступљено 4. 10. 2013. 
  4. ^ а б Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia (1981). „Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements”. Journal of Physical Chemistry. American Chemical Society. 85 (9): 1177—1186. doi:10.1021/j150609a021. 
  5. ^ Pershina, Valeria. „Theoretical Chemistry of the Heaviest Elements”. Ур.: Schädel, Matthias; Shaughnessy, Dawn. The Chemistry of Superheavy Elements (2nd изд.). Springer Science & Business Media. стр. 154. ISBN 9783642374661. 
  6. ^ а б Oganessian, Yuri Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; et al. (2010-04-09). „Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117”. Physical Review Letters. American Physical Society. 104 (142502). Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. PMID 20481935. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502. 
  7. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  8. ^ urednici (30. 11. 2016). „IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118”. IUPAC. Приступљено 1. 12. 2016. 
  9. ^ St. Fleur Nicholas (1. 12. 2016). „Four New Names Officially Added to the Periodic Table of Elements”. New York Times. Приступљено 1. 12. 2016. 
  10. ^ „IUPAC Is Naming The Four New Elements Nihonium, Moscovium, Tennessine, And Oganesson”. IUPAC. 8. 6. 2016. Приступљено 8. 6. 2016. 
  11. ^ а б Oganessian Yuri Ts.; Abdullin F. Sh.; Bailey P. D.; Benker D. E.; Bennett M. E.; Dmitriev S. N.; et al. (9. 4. 2010). „Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117”. Physical Review Letters. American Physical Society. 104 (142502). Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. PMID 20481935. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502. 
  12. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkoy, V. K.; Lobanov, Yu. V.; Abdullin, F. Sh. et.al (2004). „Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291−x115”. Physical Review C. 69 (2): 021601. doi:10.1103/PhysRevC.69.021601. 
  13. ^ Oganessian; et al. (2003). „Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291−x115” (PDF). JINR preprints. 
  14. ^ „EXISTENCE OF NEW ELEMENT CONFIRMED”. Lund University. 27. 8. 2013. Архивирано из оригинала 23. 8. 2014. г. Приступљено 6. 12. 2014. 
  15. ^ „Spectroscopy of element 115 decay chains (Accepted for publication on Physical Review Letters on 9 August 2013)”. Архивирано из оригинала 27. 08. 2013. г. Приступљено 2. 9. 2013. 
  16. ^ „Phys. Rev. Lett. 111, 112502 (2013): Spectroscopy of Element 115 Decay Chains”. Prl.aps.org. Приступљено 28. 9. 2013. 
  17. ^ а б в г Zagrebaev Valeriy; Karpov Alexander; Greiner Walter (2013). „Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?” (PDF). Journal of Physics: Conference Series. 420. IOP Science. стр. 1—15. Приступљено 20. 8. 2013. 
  18. ^ Glenn D. Considine; Peter H. Kulik (2002). Van Nostrand's scientific encyclopedia (9 изд.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5. OCLC 223349096. 
  19. ^ Fricke, Burkhard (1975). „Superheavy elements a prediction of their chemical and physical properties”. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21. стр. 89—144. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:10.1007/BFb0116498. 
  20. ^ "Results of the experiment on chemical identification of Db as a decay product of element 115", Oganessian et al., JINR preprint, 2004. Pristupljeno 3. marta 2008.
  21. ^ а б Zagrebaev V.; Greiner W. (2008). „Synthesis of superheavy nuclei: A search for new production reactions”. Physical Review C. 78 (3): 034610. Bibcode:2008PhRvC..78c4610Z. arXiv:0807.2537  . doi:10.1103/PhysRevC.78.034610. 
  22. ^ „JINR Annual Reports 2000–2006”. Joint Institute for Nuclear Research. Приступљено 27. 8. 2013. 
  23. ^ а б Thayer John S. (2010). „Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements”. Relativistic Methods for Chemists. Springer. стр. 63—67, 83. ISBN 978-1-4020-9974-8. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_2. 
  24. ^ Faegri K.; Saue T. (2001). „Diatomic molecules between very heavy elements of group 13 and group 17: A study of relativistic effects on bonding”. Journal of Chemical Physics. 115 (6): 2456. Bibcode:2001JChPh.115.2456F. doi:10.1063/1.1385366. 

Литература

уреди

Спољашње везе

уреди
 
Московијум на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Московијум&oldid=28829765”