Унунсептий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
117 ЛиверморийУнунсептийУнуноктий
At

Uus

(Uhs)
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Хассий Мейтнерий Дармштадтий Рентгений Коперниций Унунтрий Флеровий Унунпентий Ливерморий Унунсептий УнуноктийПериодическая система элементов
117Uus
Unknown.svg
Electron shell 117 Ununseptium.svg
Внешний вид простого вещества
Неизвестно
Свойства атома
Название, символ, номер

Унунсептий / Ununseptium (Uus), 117

Группа, период, блок

17, 7, p

Атомная масса
(молярная масса)

[294][1] а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Rn]5f146d107s27p5

Электроны по оболочкам

2,8,18,32,32,18,7
(прогноз)

Прочие характеристики
Номер CAS

87658-56-8

Наиболее долгоживущие изотопы
Изотоп ИР ПП ФР ЭР (МэВ) ПР
294Uus синт. 78 (+370, -36) ms α 10.81 290Uup
293Uus синт. 14 (+11 ,-4) ms α 11.11,11.00,10.91 289Uup
117
Унунсептий
Uus
(294)
5f146d107s27p5

Унунсе́птий (лат. Ununseptium, Uus) или э́ка-аста́т — химический элемент семнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы седьмой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов, имеющий вре́менное обозначение Uus и зарядовое число 117. Временное систематическое название «унунсептий» после формального подтверждения открытия элемента будет заменено на постоянное название, предложенное первооткрывателями и утверждённое ИЮПАК. Период полураспада более устойчивого из двух известных изотопов, 294Uus, составляет около 78 миллисекунд[2][3]. Формально относится к галогенам, однако его химические свойства ещё не изучены и могут отличаться от свойств, характерных для этой группы элементов. Унунсептий был открыт последним из элементов седьмого периода таблицы Менделеева.

Происхождение названия[править | править вики-текст]

Слово «унунсептий» образовано из корней латинских числительных и буквально обозначает что-то наподобие «одно-одно-седьмой» (латинское числительное «117-й» пишется совсем иначе: centesimus septimus decimus). В дальнейшем, после независимого подтверждения открытия, название будет изменено.

Получение[править | править вики-текст]

Унунсептий (эка-астат) был впервые получен в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне (Россия) в 2009 году. Для синтеза 117-го элемента мишень из изотопа 97-го элемента, берклия-249, полученного в Ок-риджской национальной лаборатории (США), обстреливали ионами кальция-48 на ускорителе У-400 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ[4]. Для синтеза элемента использовались реакции:

4820Ca + 24997Bk 297117Uus* 294117Uus + 3 10n
4820Ca + 24997Bk 297117Uus* 293117Uus + 4 10n

В результате было зафиксировано шесть ядер нового элемента — пять 293Uus и одно 294Uus.

5 апреля 2010 года научная статья, описывающая обнаружение нового химического элемента с атомным номером 117, была принята для публикации в журнал Physical Review Letters[3].

В июне 2012 года эксперимент был повторён. Было зафиксировано пять ядер 293Uus[5][6].

В 2014 году существование 117-го элемента подтвердила международная группа физиков-ядерщиков, работающая в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца (Дармштадт, Германия)[7][8].

Физические свойства[править | править вики-текст]

Унунсептий номинально относится к галогенам, следуя после иода и астата. Точные свойства унунсептия остаются предметом споров.

Унунсептий, по наиболее вероятной модели, будет металлоидом (или полуметаллом), с преимуществом металлических свойств над неметаллическими[9].

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)[9].

При комнатной температуре унунсептий 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[10], следуя тенденции роста температуры плавления с ростом атомного номера в группе галогенов.

Однако более поздние расчёты дают намного меньшие значения, предсказывая, что унунсептий будет кипеть при температуре всего лишь 345 °C[11] или даже ещё меньшей температуре, вплоть до 230 °C, что ниже температуры кипения астата, которая составляет 309 °C[12].

Столь низкие ожидаемые температуры кипения могут быть связаны с тем, что, в отличие от остальных галогенов, унунсептий может быть одноатомным, не образовывая или почти не образовывая двухатомных молекул Uus2[10][13] [13].

Химические свойства[править | править вики-текст]

Все галогены в той или иной степени проявляют свойства окислителей, причём окислительная способность уменьшается от фтора к астату. Фтор проявляет только окислительные способности, он способен окислять все элементы, включая кислород и тяжёлые благородные газы, за исключением гелия, неона и аргона. Хлор — тоже сильный окислитель, но способен в соединениях с кислородом и фтором проявлять и восстановительную способность, вплоть до максимально возможной степени окисления +7. Бром, иод и астат являются более сильными восстановителями, чем хлор, но даже астат проявляет определённую окислительную способность. Но унунсептий, следуя после астата, почти не сможет проявлять окислительную способность ввиду большого удаления электронов от ядра, и, вероятно, станет первым из галогенов, восстановительная способность которого ожидается сильнее окислительной силы.

Предполагается, что в отличие от остальных галогенов, наиболее устойчивой степенью окисления унунсептия будет +1. Эта степень окисления будет особенно устойчивой, как и устойчивость иона At+, только у унунсептия её стабильность будет ещё выше.

Степень окисления −1, как и остальных галогенов, будет возможна, однако предполагается, что у унунсептия она будет возможна только с сильными восстановителями, и унунсептий, в отличие от остальных галогенов, не будет образовывать устойчивых солей в степени окисления −1 (такие соли могут называться унунсептидами). Они смогут окисляться даже кислородом воздуха до степени окисления +1 — гипоунунсептитов, аналогов гипохлоритов[10].

Второй наиболее распространённой степенью окисления унунсептия будет +3[14]. Степень окисления +5 будет 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 унунсептия она будет невозможна из-за крайне высокой энергии, требуемой на распаривание 7s-электронов. Поэтому максимальная степень окисления для унунсептия будет равняться +5.

Самым простым соединением унунсептия является его соединение с водородом, UusH, или (по аналогии с названиями других галогенов) унунсептоводород. Длина молекулы будет равна приблизительно 195 пм, следуя тенденции увеличения длины по мере роста порядкового номера галогена. Унунсептоводород будет продолжать большинство тенденций для галогенводородов.

В культуре[править | править вики-текст]

В 10-й серии 7-го сезона мультсериала «Футурама» Near-Death Wish («Предсмертное желание») унунсептий назван «фарнсием» (Farnsium, Fa) — очевидно, в честь какого-либо учёного — родственника Хьюберта Фарнсворта или даже в честь него самого (что несколько сомнительно, учитывая то, что на момент существования «фарнсия» Хьюберту всего четырнадцать лет).

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Массовое число наиболее долгоживущего из известных изотопов.
  2. Физики из Дубны синтезировали 117-й элемент // infox.ru
  3. 1 2 Yu. Ts. Oganessian et al., Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117, Physical Review Letters, Vol. 104 (2010) P. 142502. DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.142502.
  4. Российские и американские физики впервые синтезировали 117-й элемент — РИА Новости
  5. В России вновь синтезировали 117-й элемент. Российская газета (2011). Проверено 1 сентября 2012.
  6. Физики из Дубны воспроизвели синтез сверхтяжелого 117-го элемента. Dubna.org (2011). Проверено 1 сентября 2012. Архивировано из первоисточника 17 октября 2012.
  7. Наука и жизнь, Подтвержден синтез 117-го элемента таблицы Менделеева
  8. Phys.Rev.Lett. 112, 172501 (2014)
  9. 1 2 D. Bonchev, V. Kamenska (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.
  10. 1 2 3 R. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. — 3rd. — Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. — P. 1724, 1728. — ISBN 1-4020-3555-1.
  11. Inorganic chemistry. — Academic Press, 2001. — P. 423. — ISBN 978-0-12-352651-9.
  12. (1982) «Estimation chemical form boiling point elementary astatine by radio gas chromatography». Radiochimica Acta 31 (3—4): 201—203.
  13. 1 2 Pershina, 2010, p. 504
  14. G. T. Seaborg. Modern alchemy. — World Scientific, 1994. — P. 172. — ISBN 981-02-1440-5.

Ссылки[править | править вики-текст]