Flerovio

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Flerovio
←  Nihonio | Moscovia  →
114 Pb
↑
Fl
↓
(Ujo)		 Sistema periódico de elementos.114Fl _
Apariencia de una sustancia simple.
desconocido
Propiedades del átomo
Nombre, símbolo, número Flerovio / Flerovio (Fl), 114
Masa atómica
( masa molar )		 289,190(4) a. em (g/mol)  a. em  ( g / mol ) [1]
Configuración electrónica presumiblemente [Rn] 5f 14  6d 10  7s 2  7p 2
número CAS 54085-16-4
114 Flerovio
Florida(289)
5f 14 6d 10 7s 2 7p 2

Flerovium [2] [3] [4] ( lat.  Flerovium , Fl ), anteriormente se conocía como ununquadium ( lat.  Ununquadium , Uuq), también se usaba el nombre no oficial eka-plomo  , un elemento químico del grupo 14 (según a la clasificación obsoleta  - el subgrupo principal del grupo IV), el 7mo período del sistema periódico , con número atómico 114.

Historia

El elemento fue obtenido por primera vez por un grupo de físicos dirigido por Yu. Ts. Oganesyan en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear ( Dubna , Rusia ) con la participación de científicos del Laboratorio Nacional de Livermore ( Livermore , EE . UU .; cooperación Dubna-Livermore) en Diciembre de 1998 mediante la síntesis de isótopos a través de una reacción de fusión de núcleos de calcio de plutonio [5] [6] :

La recepción del elemento fue confirmada en 2004 [7] y en 2006 [8] por la cooperación Dubna-Livermore en Dubna, así como en 2009 en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (EE. UU.) [9] [10] .

Posteriormente, en el mismo Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares , se confirmó la síntesis de isótopos del elemento mediante su identificación química por el producto final de desintegración [11] [12] .

En septiembre de 2009, científicos estadounidenses del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley sintetizaron el elemento 114 de la tabla periódica, confirmando así el descubrimiento del elemento realizado en 1998. Como resultado del bombardeo de un blanco de 242 Pu con un haz de iones de 48 Ca , se obtuvieron dos nucleidos del elemento 114 con números de masa 286 y 287 [9] :

En octubre de 2010, un grupo de físicos de Berkeley anunció la producción de otro isótopo de flerovio con un número de masa de 285 [13] .

El 1 de junio de 2011, la IUPAC reconoció oficialmente el descubrimiento del flerovium y la prioridad en esta colaboración de científicos del JINR y el Laboratorio Nacional de Livermore [14] [15] . El nombre fue aprobado oficialmente un año después, el 30 de mayo de 2012 [16]

En 2014-2015 en Dubna, se obtuvieron átomos de 284 Fl y 285 Fl por reacciones de 239 Pu y 240 Pu con 48 Ca [17] [18] [19] .

Origen del nombre

El nombre oficial flerovium ( flerovium ) se le da en honor al Laboratorio de Reacciones Nucleares. G. N. Flerov del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear , donde se sintetizó el elemento [16] . El laboratorio lleva el nombre de su fundador, el físico soviético G. N. Flerov , líder del grupo que sintetizó elementos con números del 102 al 110. [20] [21] Aunque su apellido en inglés suele escribirse como Flyorov , cuanto más legible versión de Flerov , que el propio Flerov usó al publicar en publicaciones extranjeras [22] . Antes de esto, el elemento 114 tenía un nombre sistemático temporal dado por número de serie (formado artificialmente a partir de las raíces de los números latinos: Ununquadium se puede traducir literalmente como "uno-uno-cuatro") hasta la decisión oficial de la IUPAC sobre el nombre permanente y símbolo químico del elemento. Anteriormente también conocido como plomo eka .

El nombre flerovium fue propuesto por científicos de JINR y fue anunciado oficialmente por primera vez por el Vicedirector del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear Mikhail Itkis [23] , quien también fue uno de los coautores del descubrimiento. Sin embargo, los socios estadounidenses de JINR del Laboratorio Nacional de Livermore propusieron nombrar el elemento 114 o 116 en honor a Leonardo da Vinci , Galileo Galilei o en honor al Laboratorio Nacional de Livermore [24] . Después de los procedimientos de coordinación entre científicos rusos y estadounidenses , el 1 de diciembre de 2011, se envió una propuesta a la Comisión de Nomenclatura de Compuestos Químicos de la IUPAC para nombrar el elemento 114 Flerovium [20] [21] . El nombre fue aprobado el 30 de mayo de 2012 [16] .

Isótopos conocidos

Los modos de desintegración más comunes son la desintegración alfa (con conversión a isótopos de copernicio ) y la fisión espontánea . El isótopo de vida más larga es 289 Fl con una vida media de 1,9 segundos [25] .

Isótopo Peso Media vida tipo de descomposición
284 fl 284 2,5 ms fisión espontánea
285 Fla 285 0,1 s Desintegración α en 281 Cn
286 fl 286 0,12 segundos [25] fisión espontánea (60%), desintegración α en 282 Cn (40%) [8]
287 Fla 287 0,48 segundos [25] Desintegración α en 283 Cn [8]
288 Fla 288 0,66 segundos [25] Desintegración α en 284 Cn [7]
289 Fla 289 1,9 segundos [25] Desintegración α en 285 Cn [7]

Flerovio-298

De acuerdo con la teoría de la capa , el flerovium tiene un número mágico de protones Z = 114 , correspondiente a una capa nuclear de protones llena, y debido a esto, se ubica en la zona de la isla de estabilidad . Para el isótopo 298 Fl, también se alcanza el número mágico de neutrones N = 184 , lo que teóricamente debería conducir a la formación de un núcleo anómalamente estable (doblemente mágico) con una vida media calculada en días e incluso años. Otras teorías que tienen en cuenta los efectos relativistas dan números mágicos para los protones Z = 120 , 122 y 126, según los parámetros iniciales.

La síntesis directa de 298 Fl es difícil debido a la falta de materiales diana y núcleos adecuados para el bombardeo, que darían el número necesario de neutrones, ya que para núcleos estables de la parte central de la tabla periódica, la relación entre el número de neutrones y el número de protones es mucho menor que el de las transactínidas; la fusión de tales núcleos produce isótopos de transactínidos deficientes en neutrones, que son menos estables que los isótopos cercanos a la línea de estabilidad beta . Una posible reacción de síntesis podría ser :

También opciones teóricamente posibles para la síntesis de núcleos más pesados ​​con posterior desintegración alfa.

Propiedades físicas

Se supone que si el flerovio pudiera obtenerse en cantidades en peso, entonces sería similar en densidad y apariencia al plomo (su densidad será de aproximadamente 14 g / cm 3 , que es mayor que la del plomo, pero significativamente menor que el potencial densidades de muchos otros elementos superpesados). El flerovio se derretirá a tan solo 67 °C y será uno de los metales más fusibles, solo superado por el mercurio , el copernicio , el cesio , el francio , el galio , el rubidio y el potasio . Pero su punto de ebullición será de sólo 140 °C, y será el metal de punto de ebullición más ligero de la tabla periódica (posiblemente sólo superado por la copernicia). Las propiedades anómalas del flerovio se explican por la baja interacción intermolecular de sus átomos [26] [27] .

Propiedades químicas

En algunos estudios [28] , se obtuvieron indicios [29] de que el flerovio, en términos de propiedades químicas, es similar no al plomo (bajo el cual se ubica formalmente en la tabla periódica), sino a los gases nobles . Este comportamiento se explica por el llenado del estabilizador 7 p2
1/2-subcapa de electrones de valencia predicha por cálculos [30] teniendo en cuenta los efectos relativistas en la capa de electrones de los átomos superpesados.

Flerovium es supuestamente capaz de exhibir estados de oxidación +2 y +4 en compuestos, similar a su homólogo plomo, aunque dado que en el grupo 14 (IVA) de la tabla periódica, la estabilidad del estado de oxidación +4 disminuye con el aumento del número de serie de carbono a plomo, algunos científicos [31] sugieren que el flerovium no podrá manifestarlo o solo podrá manifestarlo en condiciones adversas. Por lo tanto, se supone que el dióxido de flerovio FlO 2 será muy inestable y se descompondrá en condiciones normales en monóxido de flerovio y oxígeno [32] . Flerovan FlH 4 , que tiene una longitud de enlace Fl-H estimada de 1,787 Å [33] , será significativamente menos estable que plumbane PbH 4 y, aparentemente, debería descomponerse espontáneamente en hidruro de flerovium(II) e hidrógeno. El único compuesto estable de flerovium(IV) será probablemente el tetrafluoruro de flerovium FlF 4 , aunque su formación no se debe a sp 3 sino a la hibridación sd [34] , y su descomposición en difluoruro de flerovium y flúor probablemente debería ser exotérmica [33] . Sin embargo, hay predicciones de estabilidad relativa y un estado de oxidación más alto, Fl(VI), debido a la degeneración de energía aproximada de los electrones 7s y 6d y la hibridación sd [26] .

Conseguir

Actualmente, el elemento solo se puede obtener mediante fusión nuclear, al igual que otros elementos superpesados.

Notas

  1. ↑ Meija J. et al. Pesos atómicos de los elementos 2013 (Informe Técnico IUPAC  )  // Química Pura y Aplicada . - 2016. - Vol. 88 , núm. 3 . — págs. 265–291 . -doi : 10.1515 / pac-2015-0305 . Archivado desde el original el 31 de marzo de 2016.
  2. ↑ Dos elementos de la tabla periódica recibieron nombres oficiales  (ruso) , Lenta.ru  (1 de junio de 2012). Archivado desde el original el 4 de junio de 2012. Consultado el 2 de junio de 2012.
  3. ↑ También se asumió que la pronunciación de "florovium" (a través de "e"). Para conocer la pronunciación correcta (hasta la "e", con el acento en la segunda sílaba), consulte el comentario del vicedirector de JINR, M. Itkis , en el video Archivado el 13 de febrero de 2020 en Wayback Machine NTV, 2:44 desde el principio del vídeo
  4. ↑ JINR PAC para Física Nuclear (enlace inaccesible) . Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares (23 de marzo de 2012). Consultado el 30 de junio de 2012. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2012. 
  5. ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Síntesis de núcleos superpesados ​​en la reacción 48 Ca + 244 Pu  // Cartas de revisión física . - 1999. - vol. 83, núm. 16 . - Pág. 3154-3157.
  6. ↑ P. Weiss. Nuevo elemento deja atrás a los pesos ligeros  // Science News. - 1999. - vol. 155, núm. 6 . - Pág. 85. Archivado el 4 de julio de 2007.
  7. ↑ 123 Yu._ _ _ Ts. Oganessian et al. Mediciones de secciones transversales y propiedades de desintegración de los isótopos de los elementos 112, 114 y 116 producidos en las reacciones de fusión 233 , 238 U, 242 Pu y 248 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - 2004. - vol. 70. - Pág. 064609. ; Preimpresión de JINR
    disponible gratuitamente Archivado el 28 de mayo de 2008 en Wayback Machine , algo diferente del Phys. Rvdo. C; Yuri Ts. Oganessian. Elementos superpesados  ​​// Pure Appl. Química.. - 2004. - Vol. 76, núm. 9 . - Pág. 1715-1734. Archivado desde el original el 8 de agosto de 2007.
  8. ↑ 123 Yu._ _ _ Ts. Oganessian et al. Síntesis de los isótopos de los elementos 118 y 116 en las reacciones de fusión 249 Cf y 245 Cm+ 48 Ca  // Physical Review C. - 2006. - vol. 74. - P. 044602. Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2019.
  9. ↑ 1 2 L. Stavsetra, K. E. Gregorich, J. Dvorak, P. A. Ellison, I. Dragojević, M. A. Garcia y H. Nitsche. Verificación independiente de la producción del elemento 114 en la reacción física de 48 Ca + 242 Pu . Rvdo. Letón. 103, 132502 (2009)
  10. ↑ Iván Panin. Los estadounidenses confirmaron la existencia del elemento 114  // Infox.ru: artículo. - 2009. Archivado el 29 de enero de 2010.
  11. ↑ R. Eichler et al. Confirmación de la descomposición de 283 112 y primera indicación del comportamiento similar al Hg del elemento 112  // Física nuclear A. - 2007. - vol. 787, números 1-4 . - Pág. 373-380. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2018.
  12. ↑ Mijaíl Molchanov. El descubrimiento se confirma  // En el mundo de la ciencia. - 2006. - Nº 7 (julio) . Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2007.
  13. ^ Six New Isotopes of the Superheavy Elements Discovered" Berkeley Lab News Center . Consultado el 11 de diciembre de 2010. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2014.
  14. ↑ Descubrimiento de los elementos con número atómico 114 y 116  (inglés)  (enlace no disponible) . IUPAC (1 de junio de 2011). Consultado el 4 de junio de 2011. Archivado desde el original el 26 de agosto de 2011.
  15. ↑ Se reconocen oficialmente dos elementos químicos sintetizados en Rusia  (ruso) , RIA Novosti  (3 de junio de 2011). Archivado desde el original el 7 de junio de 2011. Consultado el 4 de junio de 2011.
  16. ↑ 1 2 3 El elemento 114 se llama Flerovium y el elemento 116 se llama  Livermorium . IUPAC (30 de mayo de 2012). Consultado el 23 de junio de 2012. Archivado desde el original el 24 de junio de 2012.
  17. ↑ http://ribf.riken.jp/FARIS2014/slide/files/Jun6/Par4C06Rykaczewski-final.pptx  (enlace descendente)
  18. ↑ Fuente . Consultado el 21 de septiembre de 2015. Archivado desde el original el 6 de junio de 2015.
  19. ↑ Físico. Rvdo. C 92, 034609 (2015) - Experimentos sobre la síntesis de núcleos superpesados ​​$^{284}{Fl}$ y $^{285}{Fl}$ en el $^{239,240}{Pu}+^{48}{ Ca}$ ... . Consultado el 21 de septiembre de 2015. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2020.
  20. ↑ 1 2 Inicio del Proceso de Aprobación de Nombre para los Elementos de Número Atómico 114 y 116  (  enlace inaccesible) . IUPAC (2 de diciembre de 2011). Consultado el 2 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 4 de febrero de 2012.
  21. ↑ 1 2 Nombres propuestos para los elementos químicos 114 y 116  (ruso) , Lenta.ru  (2 de diciembre de 2011). Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2011. Consultado el 2 de diciembre de 2011.
  22. ↑ véase, p. GN Flerov et al. Aceleración de iones 48 Ca y nuevas posibilidades de sintetizar elementos superpesados  ​​(inglés)  // Física nuclear A. - 1976. - vol. 267 . — págs. 359–364 . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015.
  23. ↑ Físicos rusos propondrán nombrar el elemento químico número 116 Moscovia , RIA Novosti  (26 de marzo de 2011). Archivado desde el original el 1 de julio de 2019. Consultado el 26 de marzo de 2011.
  24. ↑ Los nuevos elementos químicos pueden llevar el nombre de da Vinci y Galileo , RIA Novosti  (14 de octubre de 2011). Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2011. Consultado el 2 de diciembre de 2011.
  25. ↑ 1 2 3 4 5 Yu Ts Oganessian, VK Utyonkov. Investigación de elementos superpesados  ​​// Informes sobre el progreso de la física. Sociedad Física (Gran Bretaña). — 2015-02. - T. 78 , n. 3 . - S. 036301 . — ISSN 1361-6633 . -doi : 10.1088 / 0034-4885/78/3/036301 . Archivado desde el original el 25 de junio de 2022.
  26. ↑ 1 2 Burkhard Fricke. Elementos superpesados: una predicción de sus propiedades químicas y físicas  //  Impacto reciente de la física en la química inorgánica: revista. - 1975. - vol. 21 . - pág. 89-144 . -doi : 10.1007/ BFb0116498 . Archivado desde el original el 4 de octubre de 2013.
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  28. ↑ Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements Archivado el 20 de febrero de 2012 en Wayback Machine , conferencia de Heinz W. Gäggeler, noviembre de 2012. 2007. Último acceso el jun. 15, 2009.
  29. ↑ Informe de 2008 Archivado el 12 de junio de 2010 en Wayback Machine . G. N. Flerova. JINR, Dubna. págs. 93-94.
  30. ↑ KS Pitzer. ¿Son los elementos 112, 114 y 118 gases relativamente inertes? J.Chem. física 1975 vol. 63, pág. 1032.
  31. ↑ R. G. Haire. Transactinides y los elementos futuros // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements  (Inglés) / LR Morss et al.. - 3ra. - Springer, 2006. - ISBN 978-1-4020-3555-5 .
  32. ↑ V. Pershina. Estructura electrónica y química de los elementos más pesados  . - 2010. - Pág. 450.
  33. ↑ 1 2 Peter Schwerdtfeger, Michael Seth. Química Cuántica Relativista de los Elementos Superpesados. Elemento 114 de capa cerrada como estudio de caso  //  Revista de ciencias nucleares y radioquímicas: revista. - 2002. - vol. 3 , núm. 1 . - P. 133-136 . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015.
  34. ↑ B. Fricke, W. Greiner, J. T. Waber. La continuación de la tabla periódica hasta Z = 172. La química de los elementos superpesados  ​​(inglés)  // Theoretica chimica acta: revista. - Springer-Verlag, 1971. - vol. 21 , núm. 3 . - P. 235-260 . -doi : 10.1007/ BF01172015 . Archivado desde el original el 3 de febrero de 2013.

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