Roentgenium

Roentgenium
111 Rg
Au ↑ Rg ↓ (UHT) Tableau p??riodique darmstadtium ← → roentgenium copernicium
Apparence
argent?? (pr??vue)
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	roentgenium, Rg, 111
Prononciation	/ r ʌ n t ɡ ɛ n Je ə m / runt- GEN -ee-əm ou / r ɛ n t ɡ ɛ n Je ə m / Rent-GEN -ee-əm
??l??ment Cat??gorie	inconnu mais probablement un m??tal de transition
Groupe, p??riode, bloc	11, 7, r??
Poids atomique standard	[281]
Configuration ??lectronique	[ Rn ] 5f 14 6d 9 7s 2 (Pr??vue) 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 (Pr??vue)
Histoire
D??couverte	Gesellschaft f??r Schwerionenforschung (1994)
Propri??t??s physiques
Phase	solide (pr??vue)
Densit?? (?? proximit?? rt)	28,7 (pr??vue) g ?? cm -3
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	5, 3, 1, -1 (pr??vue)
??nergies d'ionisation ( plus)	1er: 1022,7 (estimation) kJ ?? mol -1
	2??me: 2074,4 (estimation) kJ ?? mol -1
	3??me: 3077,9 (estimation) kJ ?? mol -1
Rayon atomique	114 (pr??vue) h
Rayon covalente	121 (estimation) h
Miscellan??es
Num??ro de registre CAS	54386-24-2
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de roentgenium
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 282 Rg syn 0,5 s α 9,00 278 Mt 281 Rg syn 26 s SF 280 Rg syn 3,6 s α 9,75 276 Mt 279 Rg syn 0,17 s α 10,37 275 Mt seulement isotopes avec des demi-vies plus de 0,1 secondes sont inclus ici

Roentgenium est un ??l??ment chimique avec le symbole Rg et de num??ro atomique 111. Ce est un tr??s radioactif ??l??ment synth??tique (un ??l??ment qui peut ??tre cr???? dans un laboratoire, mais ne se trouve pas dans la nature); l'isotope le plus stable connue, roentgenium-281, a une demi-vie de 26 secondes. Roentgenium a ??t?? cr???? en 1994 par le Centre de recherche sur les ions lourds proximit?? Darmstadt, Allemagne. Il est nomm?? d'apr??s le physicien Wilhelm R??ntgen (??galement orthographi?? Roentgen).

Dans le tableau p??riodique , ce est un D-Block Transactinide. Ce est un membre de la Septi??me p??riode et est plac?? dans le groupe 11 ??l??ments, m??me si aucune des exp??riences chimiques ont ??t?? r??alis??es pour confirmer qu'il se comporte comme le plus lourd homologue de l'or dans le groupe 11. Roentgenium est calcul??e pour avoir des propri??t??s similaires ?? ses homologues plus l??gers, le cuivre , l'argent et l'or, m??me si elle peut montrer des diff??rences de leur part.

Histoire

Roentgenium a ??t?? nomm?? d'apr??s le physicien Wilhelm R??ntgen, le d??couvreur de Les rayons X.

D??couverte officielle

Roentgenium ??tait premier synth??tis?? par une ??quipe internationale dirig??e par Sigurd Hofmann au Gesellschaft f??r Schwerionenforschung (GSI) ?? Darmstadt, Allemagne , le 8 D??cembre, 1994. L'??quipe bombard?? un objectif de bismuth-209 avec des noyaux acc??l??r??s de nickel -64 et d??tect?? un seul atome de l' isotope roentgenium-272:

209
83 Bi + 64
28 Ni → 272
111 Rg + 1
0 n

En 2001, le UICPA / IUPAP Groupe de travail mixte (GTM) a conclu que la preuve ??tait insuffisante pour la d??couverte ?? l'??poque. L'??quipe GSI r??p??t?? leur exp??rience en 2002 et d??tect?? trois autres atomes. Dans leur rapport de 2003, le programme de travail conjoint a d??cid?? que l'??quipe GSI devrait ??tre reconnu pour la d??couverte de cet ??l??ment.

Appellation

Le nom roentgenium (Rg) a ??t?? propos?? par l'??quipe GSI en l'honneur du physicien allemand Wilhelm Conrad R??ntgen, le d??couvreur de Rayons X, en 2004. Ce nom a ??t?? accept??e par IUPAC le 1er Novembre 2004.

Nucl??osynth??se

??l??ments super-lourds tels que roentgenium sont produites en bombardant des ??l??ments plus l??gers dans les acc??l??rateurs de particules qui induisent les r??actions de fusion. Alors que le plus l??ger isotope de roentgenium, roentgenium-272, peut ??tre synth??tis?? directement de cette fa??on, tous les isotopes de roentgenium lourds ne ont ??t?? observ??s que les produits de d??sint??gration d'??l??ments plus ??lev??s avec des num??ros atomiques .

Selon les ??nergies mises en jeu, les r??actions de fusion peuvent ??tre class??s comme "chaud" ou "froid". Dans les r??actions de fusion ?? chaud, tr??s l??gers, projectiles ?? haute ??nergie sont acc??l??r??s vers des objectifs tr??s lourds ( actinides ), donnant lieu ?? des noyaux compos??s ?? haute ??nergie d'excitation (~ 40-50 MeV) qui peut soit la fission ou se ??vaporer plusieurs (3-5) neutrons. Dans les r??actions de fusion ?? froid, les noyaux condens??s produits ont une ??nergie relativement faible d'excitation (~ 10 ?? 20 MeV), ce qui diminue la probabilit?? que ces produits vont subir des r??actions de fission. Comme les noyaux fusionn??s refroidir ?? la ??tat fondamental, ils ont besoin de l'??mission de seulement un ou deux neutrons, et donc, permet la g??n??ration de produits plus riches en neutrons. Cette derni??re est une notion distincte de celle de la fusion nucl??aire selon lequel ?? atteindre dans des conditions de temp??rature ambiante (voir la fusion ?? froid).

La fusion froide

Avant la premi??re synth??se r??ussie de roentgenium en 1994 par le GSI ??quipe, une ??quipe ?? la Institut unifi?? de recherches nucl??aires dans Dubna, en Russie, a ??galement essay?? de synth??tiser roentgenium en bombardant le bismuth-209 avec du nickel-64 en 1986. Aucun roentgenium atomes ont ??t?? identifi??s. Apr??s une mise ?? niveau de leurs installations, l'??quipe de GSI d??tect?? avec succ??s trois atomes de ²⁷² Rg dans leur exp??rience de d??couverte. Un autre 3 atomes ont ??t?? synth??tis??s en 2002. La d??couverte de roentgenium a ??t?? confirm?? en 2003 quand une ??quipe au RIKEN mesur?? les d??sint??grations de 14 atomes de ²⁷² Rg.

Le m??me isotope de roentgenium a ??galement ??t?? observ??e par une ??quipe am??ricaine ?? la Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL de) de la r??action:

208
82 Pb + 65
29 Cu → 272
111 Rg + n

Cette r??action a ??t?? r??alis??e dans le cadre de leur ??tude des projectiles avec impair num??ro atomique dans les r??actions de fusion ?? froid.

Comme produit de d??sint??gration

Tous les isotopes de roentgenium sauf roentgenium-272 ont ??t?? d??tect??s seulement dans les cha??nes de d??sint??gration des ??l??ments ayant un plus haut num??ro atomique , tels que ununtrium . Ununtrium dispose actuellement de six isotopes connus; chacun d'entre eux subissent alpha se d??sint??gre pour devenir noyaux roentgenium, avec des nombres de masse entre 274 et 282. noyaux Parent de ununtrium peuvent ??tre eux-m??mes produits de d??sint??gration de ununpentium ou Ununseptium. ?? ce jour, pas d'autres ??l??ments ont ??t?? connus pour se d??grader ?? roentgenium. Par exemple, en Janvier 2010, l'??quipe Dubna ( JINR) identifi?? roentgenium-281 comme un produit final dans la d??sint??gration de Ununseptium via une s??quence de d??sint??gration alpha:

293
117 289 Uus →
115 + 4 Uup
2 Il

289
115 285 Uup →
113 Uut + 4
2 Il

285
113 281 Uut →
111 Rg + 4
2 Il

Isotopes

Roentgenium n'a pas d'isotopes stables ou naturels. Plusieurs isotopes radioactifs ont ??t?? synth??tis??s dans le laboratoire, par fusion des noyaux d'??l??ments l??gers ou en tant que produits interm??diaires de d??gradation d'??l??ments plus lourds. Sept diff??rents isotopes de roentgenium ont ??t?? rapport??s avec les masses atomiques 272, 274, et 278 ?? 282, dont deux, roentgenium-272 et roentgenium-274, ont connu, mais non confirm??e ??tats m??tastables. Tous ces d??composition par la d??sint??gration alpha, sauf roentgenium-281, qui subit la fission spontan??e.

La stabilit?? et la demi-vie

Tous les isotopes de roentgenium sont extr??mement instables et radioactives; En g??n??ral, les isotopes plus lourds sont plus stables que le briquet. L'isotope de roentgenium connue plus stable, ²⁸¹ Rg, est ??galement le deuxi??me plus lourd roentgenium connu isotope; il a une demi-vie de 26 secondes. L'isotope ²⁸⁰ Rg a ??t?? rapport?? aussi avoir une demi-vie de plus de une seconde. Le isotopes ²⁸² et ²⁷⁹ Rg Rg ont des demi-vies de 0,5 et 0,17 secondes respectivement. Les quatre isotopes restants ont des demi-vies comprises entre 1 et 10 millisecondes. L'isotope ²⁸⁷ Rg inconnue a ??t?? pr??vu pour ??tre le plus stable vers d??sint??gration b??ta; cependant, aucun isotope roentgenium connu a ??t?? observ?? ?? subir d??sint??gration b??ta. Les isotopes inconnus ²⁷⁷ et ²⁸³ Rg Rg sont ??galement cens??s avoir une longue demi-vie de 1 seconde et 10 minutes respectivement. Avant leur d??couverte, le isotopes ²⁷⁸ Rg, Rg ²⁸¹ et ²⁸² Rg ont pr??dit d'avoir une longue demi-vie de 1 seconde, 1 minute et quatre minutes respectivement; cependant, ils ont ??t?? d??couvert ?? avoir plus courtes demi-vies de 4,2 millisecondes, 26 secondes et 0,5 secondes respectivement.

Isom??rie nucl??aire

²⁷⁴ Rg

Deux atomes de ²⁷⁴ Rg ont ??t?? observ??s dans le cha??ne de ²⁷⁸ Uut de d??croissance. Le Ils se d??sint??grent par ??missions alpha, ??mettant des particules alpha avec des ??nergies diff??rentes et ont des dur??es diff??rentes. En outre, les deux cha??nes de d??sint??gration entiers semblent ??tre diff??rentes. Ceci sugg??re la pr??sence de deux isom??res nucl??aires, mais des recherches suppl??mentaires sont n??cessaires.

²⁷² Rg

Quatre particules alpha ??mises ?? partir de ²⁷² Rg avec des ??nergies de 11,37, 11,03, 10,82, et 10,40 MeV ont ??t?? d??tect??s. Le GSI mesur??e ²⁷² Rg d'avoir une demi-vie de 1,6 ms alors que les donn??es r??centes de RIKEN ont donn?? une demi-vie de 3,8 ms. Les donn??es contradictoires peuvent ??tre dus ?? des isom??res nucl??aires, mais les donn??es actuelles sont insuffisantes pour tirer des missions fermes.

Propri??t??s pr??dites

Chimique

Roentgenium est le neuvi??me ??l??ment de la s??rie 6d de m??taux de transition . Depuis copernicium (??l??ment 112) a ??t?? ??tabli pour ??tre un m??tal de transition, il est pr??vu que tous les ??l??ments de 104 ?? 112 formeraient une quatri??me s??rie de m??tal de transition. Calculs sur son potentiels d'ionisation et atomique et rayons ioniques sont similaires ?? celle de son homologue briquet or , ce qui implique que les propri??t??s de base de roentgenium se apparentent ?? ceux de l'autre groupes 11 ??l??ments, le cuivre , l'argent et l'or; Cependant, il est ??galement pr??vu de montrer plusieurs diff??rences de ses homologues plus l??gers.

Roentgenium est pr??vu pour ??tre un m??tal noble. Bas?? sur des ??tats d'oxydation les plus stables des groupes plus l??ger 11 ??l??ments, roentgenium est pr??vu pour montrer stables cinq, trois ??tats, et -1 oxydation, avec un ??tat moins une stable. L'??tat 3 est pr??vu pour ??tre le plus stable. Roentgenium (III) devrait ??tre de r??activit?? comparable ?? l'or (III), mais est plus stable et ?? former une grande vari??t?? de compos??s. Or constitue ??galement un ??tat -1 ?? peu pr??s stable en raison des effets relativistes, et roentgenium peut le faire ainsi. Les orbitales 6d sont d??stabilis??es par effets relativistes et interactions spin-orbite pr??s de la fin de la quatri??me s??rie de m??tal de transition, ce qui rend ??tats d'oxydation sup??rieurs comme roentgenium (V) et copernicium (IV) plus stables que leurs homologues plus l??gers or (V) et mercure (IV) (dont chacun est connu que dans un seul compos??) que les ??lectrons 6d participent ?? la liaison ?? une plus grande mesure. Les interactions spin-orbite stabilisent compos??s mol??culaires roentgenium avec plus liaison ??lectrons 6d; par exemple, RGF -
6 devrait ??tre plus stable que RGF -
4, qui devrait ??tre plus stable que RGF -
2. Roentgenium (I) devrait ??tre difficile ?? obtenir.

La chimie probable de roentgenium a re??u plus d'int??r??t que celui des deux ??l??ments pr??c??dents, meitnerium et darmstadtium , comme la valence s- sous-couches du groupe 11 ??l??ments devraient ??tre relativiste contract??e plus fortement au roentgenium. Calculs sur le compos?? mol??culaire Rg H montrent que les effets relativistes doublent la force de la liaison hydrog??ne-roentgenium, m??me si les interactions spin-orbite affaiblissent ??galement de 0,7 eV. Les compos??s Au X et rgx, o?? X = F , Cl , Br , O , Au, ou Rg, ont ??galement ??t?? ??tudi??s.

Physique atomique et

Roentgenium devrait ??tre un solide dans des conditions normales. Il devrait ??tre un m??tal tr??s lourd avec une densit?? d'environ 28,7 g / cm ^3; En comparaison, l'??l??ment le plus dense connue qui a eu sa densit?? mesur??e, l'osmium , a une densit?? de seulement 22,61 g / cm ^3. Ceci r??sulte du poids atomique ??lev?? de roentgenium, le lanthanides et des actinides contractions, et effets relativistes, bien que la production d'une quantit?? suffisante roentgenium pour mesurer cette quantit?? ne serait pas pratique, et l'??chantillon serait rapidement se d??grader.

Le groupe stable 11 ??l??ments, le cuivre, l'argent et l'or, ont tous une configuration ??lectronique externe ¹⁰ e (n + 1) s ^1. Pour chacun de ces ??l??ments, le premier ??tat excit?? de leurs atomes a une configuration nd ⁹ (n + 1) s ^2. En raison de couplage spin-orbite entre les ??lectrons d, cet ??tat est divis?? en une paire de niveaux d'??nergie. Pour le cuivre, la diff??rence d'??nergie entre l'??tat fondamental et le plus faible ??tat excit?? provoque le m??tal ?? appara??tre rouge??tre. Pour l'argent, le d??ficit ??nerg??tique se ??largit et il devient argent??e. Cependant, comme le num??ro atomique augmente, les niveaux excit??s sont stabilis??s par les effets relativistes et en or l'??cart d'??nergie diminue ?? nouveau et il semble or. Pour roentgenium, les calculs indiquent que le niveau ⁹ 7s 6d ² est stabilis?? ?? un point tel qu'il devient l'??tat du sol et le niveau ¹⁰ 7s 6d ¹ devient le premier ??tat excit??. La diff??rence d'??nergie qui en r??sulte entre le nouvel ??tat du sol et le premier ??tat excit?? est similaire ?? celle de l'argent et roentgenium devrait ??tre une apparence argent??e. Le rayon atomique de roentgenium devrait se situer autour de 114 h.

Chimie exp??rimentale

De d??terminer sans ambigu??t?? les caract??ristiques chimiques de roentgenium a encore ont ??t?? ??tablis en raison des faibles rendements des r??actions qui produisent des isotopes de roentgenium. Pour les ??tudes chimiques ?? effectuer sur un transactinide, au moins quatre atomes doivent ??tre produits, la demi-vie de l'isotope utilis?? doit ??tre d'au moins 1 seconde, et le taux de production doivent ??tre au moins un atome par semaine. M??me si la demi-vie de ²⁸¹ Rg, connue isotope roentgenium le plus stable, est de 26 secondes, assez longtemps pour effectuer des ??tudes chimiques, un autre obstacle est la n??cessit?? d'augmenter le taux de production des isotopes de roentgenium et de permettre des exp??riences de poursuivre pendant des semaines ou mois de sorte que des r??sultats statistiquement significatifs peuvent ??tre obtenus. S??paration et de d??tection doivent ??tre effectu??es en continu pour s??parer les isotopes de roentgenium et les syst??mes automatis??s peuvent ensuite exp??rimenter sur la phase gazeuse et la chimie de la solution du roentgenium que les rendements des ??l??ments plus lourds sont pr??vus pour ??tre inf??rieures ?? celles des ??l??ments plus l??gers. Cependant, la chimie exp??rimentale de roentgenium n'a pas re??u autant d'attention que celle des ??l??ments plus lourds copernicium et Fl??rovium .