Interested Article - Теннессин
- 2020-06-20
- 1
117 |
Теннессин
|
|
|
5f 14 6d 10 7s 2 7p 5 |
Теннесси́н ( новолат. и англ. Tennessine ), ранее фигурировал под временными названиями унунсе́птий ( лат. Ununseptium , Uus) или э́ка-аста́т — химический элемент семнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы седьмой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов , обозначаемый символом Ts и обладающий зарядовым числом 117. Чрезвычайно радиоактивен. Период полураспада более устойчивого из двух известных изотопов , 294 Ts, составляет около 78 миллисекунд , атомная масса этого изотопа равна 294,210(5) а.е.м. . Формально относится к галогенам , однако его химические свойства ещё не изучены и могут отличаться от свойств, характерных для этой группы элементов. Теннессин был открыт последним по времени из элементов седьмого периода таблицы Менделеева и вообще последним из открытых на 2024 год элементов .
Происхождение названия
После открытия элементу было присвоено временное название «унунсептий», данное элементу по правилам Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) , образованное из корней латинских числительных и буквально обозначающее что-то наподобие «одно-одно-седьмой» (латинское числительное «117-й» пишется совсем иначе: centesimus septimus decimus ). В дальнейшем, после подтверждения открытия, название было изменено на постоянное «теннессин».
Согласно правилам наименования новых элементов, принятым в 2002 году, для обеспечения лингвистического единообразия всем новым элементам должны даваться названия, оканчивающиеся на «-ium» . Однако в английском языке названия элементов 17-й группы периодической системы (галогенов) традиционно имеют окончание «-ine»: Fluorine — фтор , Chlorine — хлор , Bromine — бром , Iodine — иод , Astatine — астат . Поэтому вскоре после признания открытия 113-го, 115-го, 117-го и 118-го элементов в правила были внесены изменения, согласно которым, по принятой в английской химической номенклатуре традиции, элементам 17-й группы на английском языке должны даваться названия, заканчивающиеся на «-ine» .
30 декабря 2015 года ИЮПАК официально признал открытие 117-го элемента и приоритет в этом учёных из Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) и Ливерморской национальной лаборатории .
7 января 2016 года химик и блогер Кей Дей опубликовал петицию, в которой просил назвать новый элемент «Октарином» в честь цвета волшебства из серии книг Терри Пратчетта « Плоский мир » .
8 июня 2016 года ИЮПАК рекомендовал дать элементу название «теннессин» ( Ts ) в знак признания вклада штата Теннесси , в том числе Национальной лаборатории Ок-Ридж , Университета Вандербильта и Университета Теннесси в Ноксвилле , в изучение сверхтяжёлых элементов, включая производство и химическое разделение изотопов актиноидов для синтеза сверхтяжёлых элементов в и Центре развития радиохимической инженерии НЛОР . Название «теннессин» было представлено научной общественности для 5-месячного обсуждения с 8 июня по 8 ноября 2016 года .
28 ноября 2016 года ИЮПАК утвердил название «теннессин» для 117-го элемента .
Название Tennessine дано в формате, принятом для названий галогенов в английском языке . При этом в большинстве других языков (русском, немецком, французском и т. д. ) в названиях галогенов суффикс «-ин» не используется, хотя, например, в русскоязычной литературе до 1962 года использовалось название «астатин», а не «астат» . Поскольку языком международной химической номенклатуры и рабочим языком ИЮПАК является английский, эта организация не представляет латинские названия элементов. Поэтому латинское название теннессина остаётся неопределённым — это может быть традиционное Tennessium или на английский манер Tennessinum . Учтя особенности других языков, ИЮПАК в своих рекомендациях указал, что английская традиция наименования галогенов не является примером для других языков и название tennessine может быть переведено, преобразовано или адаптировано в других языках для удобства использования и обеспечения единообразия названий галогенов . Через несколько дней после этого организация, ответственная за испанскую химическую терминологию, решила использовать название teneso , отбросив суффикс -ine , как и в других испанских названиях галогенов . Вслед за этим Комиссия по обогащению французского языка, следуя традиции, рекомендовала для использования во французском языке название tennesse . Затем аналогичное решение — использовать название tenness — приняли и немецкие эксперты .
Интересен тот факт, что другой галоген, астат, после неподтвердившегося открытия в 1932 году некоторое время носил название « алабамий » ( лат. Alabamium , англ. Alabamine ), данное в честь другого американского штата .
В качестве обозначения для теннессина был выбран символ Ts , который уже используется в органической химии для обозначения радикала тозила . Так, например, формула TsOH соответствует как , так и гипотетической теннессиноватистой кислоте, хотя формула последней традиционно должна записываться как HTsO. Но первооткрыватели считают, что такое совпадение вряд ли вызовет путаницу, поскольку для обозначения радикалов пропила и (или ацетила ) уже используются символы Pr и Ac, которые идентичны символам празеодима и актиния . Другой вариант обозначения — Tn был отвергнут, поскольку этот символ, принятый в 1923 году для обозначения торона (ториевой эманации) — одного из изотопов радона — продолжает регулярно использоваться в ряде областей науки .
Нахождение в природе
Теннессин не встречается в природе ввиду крайне малого времени жизни его изотопов.
Изотопы
У теннессина нет стабильных изотопов. 294 Ts является самым долгоживущим из известных изотопов, с периодом полураспада 51 миллисекунда.
Получение
Теннессин (унунсептий, эка-астат) был впервые получен ОИЯИ в Дубне (Россия) в 2009 году . Для синтеза 117-го элемента мишень из изотопа 97-го элемента, берклия-249 , полученного в Окриджской национальной лаборатории (США), обстреливали ионами кальция-48 на ускорителе У-400 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ . Для синтеза элемента использовались реакции:
В результате было зафиксировано шесть ядер нового элемента — пять
293
Ts
и одно
294
Ts
.
5 апреля 2010 года научная статья, описывающая обнаружение нового химического элемента с атомным номером 117, была принята для публикации в журнал Physical Review Letters .
В июне 2012 года эксперимент был повторён. Было зафиксировано пять ядер
293
Ts
.
В 2014 году существование 117-го элемента подтвердила международная группа физиков-ядерщиков, работающая в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца ( Дармштадт , Германия) .
Физические свойства
Теннессин номинально относится к галогенам , следуя после иода и астата . Точные свойства теннессина остаются предметом обсуждения.
Теннессин, по наиболее вероятной модели, является металлоидом (или полуметаллом), с преимуществом металлических свойств над неметаллическими .
Его плотность ожидается в диапазоне 7,1—7,3 г/см³ , то есть несколько больше, чем плотность его гомолога астата , равная 6,3—6,5 г/см³ (вследствие того, что астат очень сильно радиоактивен, его плотность также рассчитана теоретически) .
При комнатной температуре теннессин должен быть твёрдым, в ранних работах его температура плавления предсказывалась в интервале 300—500 °C, кипения — 550 °C, по одним расчётам, и даже 610 °C , следуя тенденции роста температуры плавления с ростом атомного номера в группе галогенов.
Однако более поздние расчёты дают намного меньшие значения, предсказывая, что теннессин будет кипеть при температуре всего лишь 345 °C или даже ещё меньшей — вплоть до 230 °C, что ниже температуры кипения астата , которая составляет 309 °C .
Столь низкие ожидаемые температуры кипения могут быть связаны с тем, что, в отличие от остальных галогенов, теннессин может быть одноатомным, не образовывая или почти не образовывая двухатомных молекул Ts 2 .
Химические свойства
Все галогены в той или иной степени проявляют свойства окислителей, причём окислительная способность уменьшается от фтора к астату . Теннессин, следуя в ряду галогенов после астата, почти не сможет проявлять окислительную способность ввиду большого удаления электронов от ядра, и, вероятно, станет первым из галогенов, восстановительная способность которого будет сильнее окислительной. Предполагается, что в отличие от остальных галогенов наиболее устойчивой степенью окисления теннессина будет +1. Эта степень окисления будет особенно устойчивой, как и устойчивость иона At + , только у теннессина её стабильность будет ещё выше.
Степень окисления −1, как и у остальных галогенов, вероятно, возможна, однако предполагается, что у теннессина она возникает только с сильными восстановителями и что теннессин, в отличие от остальных галогенов, не может образовывать устойчивых солей в степени окисления −1 (такие соли могут называться теннессинидами). Они смогут окисляться даже кислородом воздуха до степени окисления +1 — гипотеннессинитов, аналогов гипохлоритов .
Теоретически предсказывается, что второй по распространённости степенью окисления теннессина является +3 . Степень окисления +5 также возможна, но только в жёстких условиях, поскольку требует разрушения всего 7p-подуровня. Хотя все более лёгкие галогены, кроме фтора, проявляют степень окисления +7, в отличие от них для теннессина она будет невозможна из-за крайне высокой энергии спаривания 7s-электронов. Поэтому максимальная степень окисления для теннессина должна равняться +5.
Самым простым соединением теннессина является его соединение с водородом, TsH, или (по аналогии с названиями других галогенов) теннессиноводород.
Примечания
- ↑ Meija J. et al. (англ.) // Pure and Applied Chemistry . — 2016. — Vol. 88 , no. 3 . — P. 265–291 . — doi : . 31 марта 2016 года.
- . Большая Российская энциклопедия 2004-2017 . БРЭ. Дата обращения: 15 февраля 2023. 15 февраля 2023 года.
- Oganessian Yu. Ts. et al. Experimental studies of the 249 Bk + 48 Ca reaction including decay properties and excitation function for isotopes of element 117, and discovery of the new isotope 277 Mt (англ.) // Physical Review : journal. — 2013. — Vol. 87 , no. 5 . — P. 054621 . — doi : . — .
- Khuyagbaatar J. et al. (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2014. — Vol. 112 , no. 17 . — P. 172501 . — doi : . 7 ноября 2015 года.
- . ОИЯИ (8 июня 2016). Дата обращения: 8 июня 2016. 11 июня 2016 года.
- ↑ (англ.) . ИЮПАК (30 ноября 2016). Дата обращения: 30 ноября 2016. 30 ноября 2016 года.
- . Дата обращения: 29 октября 2017. 30 октября 2017 года.
- от 10 апреля 2010 на Wayback Machine // infox.ru
- ↑ Yu. Ts. Oganessian et al., от 19 апреля 2012 на Wayback Machine , Physical Review Letters, Vol. 104 (2010) P. 142502. doi : .
- Аня Грушина Биографии новых элементов // Наука и жизнь . — 2017. — № 1. — С. 24—25. — URL: от 2 февраля 2017 на Wayback Machine
- W. H. Koppenol. Naming of new elements (IUPAC Recommendations 2002) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2002. — January ( vol. 74 , no. 5 ). — P. 787—791 . — ISSN . — doi : .
- W. H. Koppenol, J. Corish, J. García-Martínez, J. Meija, J. Reedijk. How to name new chemical elements (IUPAC Recommendations 2016) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — April ( vol. 88 , no. 4 ). — P. 401—405 . — ISSN . — doi : .
- (англ.) . ИЮПАК (30 декабря 2015). Дата обращения: 31 декабря 2015. 31 декабря 2015 года.
- (англ.) . Change.org. Дата обращения: 9 января 2016. 8 января 2016 года.
- (англ.) . ИЮПАК (8 июня 2016). Дата обращения: 8 июня 2016. 8 июня 2016 года.
- Пётр Образцов от 2 февраля 2017 на Wayback Machine // Наука и жизнь . — 2017. — № 1. — С. 22—25.
- ↑ Астат // Популярная библиотека химических элементов . — 2-е изд. — М. : Наука, 1977. — Т. 2. — 520 с. 13 мая 2016 года.
- L. Öhrström, J. Reedijk. (англ.) // Pure Appl. Chem. : препринт. — 2016. — 28 ноябрь. — doi : . 1 декабря 2016 года.
- от 13 июля 2017 на Wayback Machine | Fundéu BBVA. 02/12/2016.
- Claude Andrieux, Daniel Thévenot, Jean-Pierre Foulon, Collège d’experts de terminologie de la chimie et des matériaux de la Commission d’enrichissement de la langue française, от 5 апреля 2017 на Wayback Machine от 5 апреля 2017 на Wayback Machine « Le tennesse : nom préconisé en français pour l’élément 117 »] от 5 апреля 2017 на Wayback Machine , Actualité chimique , № 416, 14 mars 2017 , Société chimique de France.
- GDCh: от 28 сентября 2017 на Wayback Machine , 28. April 2017, abgerufen am 28. April 2017.
- Lars Öhrström, Jan Reedijk. (англ.) . Pure and Applied Chemistry . ИЮПАК (1 мая 2016). Дата обращения: 27 июня 2016. 26 июня 2016 года.
- от 9 апреля 2010 на Wayback Machine — РИА Новости
- . Российская газета (2011). Дата обращения: сентябрь 2012. 30 июня 2012 года.
- . Dubna.org (2011). Дата обращения: сентябрь 2012. 17 октября 2012 года.
- . Дата обращения: 2 мая 2014. 2 мая 2014 года.
- . Дата обращения: 2 мая 2014. 7 ноября 2015 года.
- ↑ D. Bonchev, V. Kamenska. (англ.) // Vol. 85 , no. 9 . — P. 1177—1186 . — doi : . 22 декабря 2015 года. : journal. — American Chemical Society, 1981. —
- ↑ R. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.) . — 3rd. — Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media , 2006. — P. 1724, 1728. — ISBN 1-4020-3555-1 .
- Wiberg, Egon; Wiberg, Nils; Holleman, Arnold Frederick. (неопр.) . — Academic Press , 2001. — С. 423. — ISBN 978-0-12-352651-9 . 23 апреля 2023 года.
- K.; Otozai; Takahashi, N. (англ.) // Radiochimica Acta : journal. — 1982. — Vol. 31 , no. 3—4 . — P. 201—203 . 20 декабря 2013 года.
- Pershina V. Electronic structure and chemistry of the heaviest elements (англ.) . — 2010. doi :
- G. T. Seaborg . Modern alchemy (неопр.) . — World Scientific , 1994. — С. 172. — ISBN 981-02-1440-5 .
Ссылки
- 2020-06-20
- 1