Ununtrium

Ununtrium
113 Uut
Tl ↑ Uut ↓ (Uhs) Tableau p??riodique copernicium ← → ununtrium Fl??rovium
Apparence
inconnu
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	ununtrium, Uut, 113
Prononciation	/ U n U n t r Je ə m / oon--əm -tree OON
Cat??gorie Metallic	inconnu probablement m??taux post-transition
Groupe, p??riode, bloc	13, 7, p
Poids atomique standard	[286]
Configuration ??lectronique	[ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 1 (Pr??vue) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (Pr??vue)
Histoire
D??couverte	Institut unifi?? de recherches et nucl??aire Lawrence Livermore National Laboratory (2003)
Propri??t??s physiques
Phase	solide (pr??vue)
Densit?? (?? proximit?? rt)	18 (pr??vue) g ?? cm -3
Point de fusion	700 K , 430 ?? C, 810 (pr??vue) ?? F
Point d'??bullition	1400 K, 1100 ?? C, 2000 (pr??vue), ?? F
Chaleur de vaporisation	130 (pr??vue) kJ ?? mol -1
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	1, 2, 3, 5 (pr??diction)
??nergies d'ionisation	1er: 704,9 (pr??diction) kJ ?? mol -1
Rayon atomique	170 (pr??vision) h
Rayon covalente	136 (pr??diction) h
Miscellan??es
Num??ro de registre CAS	54084-70-7
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de ununtrium
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 286 Uut syn 20 s α 9,63 282 Rg 285 Uut syn 5,5 s α 9,74, 9,48 281 Rg 284 Uut syn 0,48 s α 10,00 280 Rg 283 Uut syn 0,10 s α 10,12 279 Rg 282 Uut syn 70 ms α 10,63 278 Rg 278 Uut syn 0,24 ms α 11,68 274 Rg

Ununtrium est le nom temporaire d'un ??l??ment chimique avec le symbole temporaire Uut et de num??ro atomique 113. 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, ununtrium-286, a une demi-vie de 20 secondes. Ununtrium a ??t?? cr???? en 2003 par le Institut unifi?? de recherches nucl??aires dans Dubna, en Russie.

Dans le tableau p??riodique , ce est un p-bloc Transactinide. Ce est un membre de la Septi??me p??riode et est plac?? dans le groupe bore, bien qu'aucune des exp??riences chimiques ont ??t?? r??alis??es pour confirmer qu'il se comporte comme le plus lourd homologue de thallium dans le groupe du bore. Ununtrium est calcul?? pour avoir des propri??t??s semblables ?? ses homologues plus l??gers, le bore , l'aluminium , le gallium , l'indium et le thallium, bien qu'il devrait ??galement appara??tre plusieurs diff??rences importantes de leur part. Contrairement ?? tous les autres ??l??ments du bloc p, il est m??me pr??vu de faire preuve de m??tal de transition caract??re.

Histoire

Collaboration Dubna-Livermore

Le premier rapport du ununtrium ??tait en Ao??t 2003, quand il a ??t?? identifi?? comme un produit de d??sint??gration alpha de l'??l??ment 115, ununpentium . Ces r??sultats ont ??t?? publi??s le 1er F??vrier 2004, par une ??quipe compos??e de scientifiques russes au Dubna ( Institut unifi?? de recherches nucl??aires), et les scientifiques am??ricains ?? la Lawrence Livermore National Laboratory:

243
95 Am + 48
20 Ca → 288
Uup 115 + 3 1
0 n → 284
113 Uut + α

243
95 Am + 48
20 Ca → 287
Uup + 115 4 1
0 n → 283
113 Uut + α

La collaboration Dubna-Livermore a renforc?? leur demande pour la d??couverte de ununtrium en effectuant des exp??riences chimiques sur la finale produit de d??sint??gration ²⁶⁸ Db. Dans des exp??riences en Juin 2004 et D??cembre 2005, le dubnium isotope a ??t?? identifi?? avec succ??s par l'extraction des produits finaux de d??sint??gration, mesure fission spontan??e (SF) activit??s et en utilisant des techniques d'identification chimique pour confirmer qu'ils se comportent comme un ??l??ment du groupe 5 (comme dubnium est connu pour ??tre dans le groupe 5 du tableau p??riodique). Tant le mode demi-vie et de la d??composition ont ??t?? confirm??s pour le projet de ²⁶⁸ dB, ce qui apporte son soutien ?? la mission de la m??re et noyaux filles ?? ununpentium et ununtrium respectivement. D'autres exp??riences ?? Dubna en 2005 ont pleinement confirm?? les donn??es de d??croissance pour ununpentium et ununtrium, mais en 2011, le UICPA / IUPAP Groupe de travail mixte (GTM de) ne reconnaissait pas les deux ??l??ments comme ayant ??t?? d??couvert parce que la th??orie actuelle ne pouvait pas distinguer entre groupes 4 et 5 ??l??ments par leurs propri??t??s avec suffisamment de confiance, et l'identification de l'isotope fille dubnium ??tait le facteur le plus important pour confirmer la d??couverte de ununpentium et ununtrium.

RIKEN

Le 23 Juillet 2004, une ??quipe de scientifiques japonais au RIKEN bombard?? un objectif de bismuth-209 avec des noyaux acc??l??r??s zinc-70 et d??tect?? un seul atome de l' isotope ununtrium-278. Ils ont publi?? leurs r??sultats le 28 Septembre 2004:

209
83 Bi + 70
30 Zn → 278
113 Uut + 1
0 n

Auparavant, en 2000, une ??quipe dirig??e par PA Wilk identifi?? le produit d??croissance ²⁶⁶ Bh en d??composition avec des propri??t??s identiques ?? ce que l'??quipe japonaise avait observ??, ainsi soutenir les pr??ts pour leur r??clamation. Cependant, ils ont ??galement observ?? le fille de ²⁶⁶ Bh, ²⁶² Db , subissent la d??sint??gration alpha au lieu de fission spontan??e (qui l'??quipe japonaise observ??e).

L'??quipe RIKEN a produit un autre atome le 2 Avril 2005, bien que les donn??es de d??croissance ??taient l??g??rement diff??rente de la premi??re cha??ne, peut-??tre due soit ?? la formation d'un ??tat m??tastable ou un particule alpha se ??chapper du d??tecteur avant de d??poser son plein d'??nergie. En raison de ces incoh??rences dans les donn??es de d??croissance, le petit nombre d'atomes ununtrium produites, et l'absence de points d'ancrage sans ambigu??t?? aux isotopes connus, le PTC ne ont pas accept?? cela comme une d??couverte concluante de ununtrium en 2011.

Plus r??cemment, la production et l'identification d'un autre ²⁷⁸ noyau Uut survenus ?? RIKEN le 12 Ao??t 2012. Dans ce cas, une s??rie de six d??sint??grations alpha a ??t?? observ??e:

278
113 Uut → 274
111 Rg + α → 270
109 Mt + α → 266
107 Bh + α → 262
105 Db + α → 258
103 Lr + α → 254
101 Md + α

Cette cha??ne de d??sint??gration diff??re des pr??c??dentes observations au RIKEN principalement dans le mode de dubnium, qui a d??j?? ??t?? observ?? ?? subir la fission spontan??e d??croissance, mais dans ce cas la place alpha pourri. Parce que la d??sint??gration alpha de dubnium-262 ?? lawrencium-258 est bien connu, ce qui fournit une preuve non ??quivoque ??l??ment 113 est ?? l'origine de la cha??ne. Les scientifiques de cette ??quipe ont calcul?? la probabilit?? de accidentelle co??ncidence soit 10 ^-28, ou totalement n??gligeable.

Appellation

Ununtrium est l'??l??ment le plus l??ger qui n'a pas encore re??u de nom officiel. Utilisation La nomenclature de Mendele??ev pour les ??l??ments anonymes et inconnus, ununtrium devrait ??tre connu comme eka- thallium ou DVI d'indium . En 1979 UICPA a publi?? des recommandations selon lesquelles l'??l??ment devait ??tre appel?? ununtrium (avec le symbole correspondant de Uut), un D??nomination syst??matique comme un espace r??serv??, jusqu'?? la d??couverte de l'??l??ment est confirm??e et un nom est d??cid??e. Les recommandations sont largement ignor??s parmi les scientifiques, qui l'appellent "l'??l??ment 113", avec le symbole de (113) ou m??me simplement 113.

Revendications, ?? la d??couverte de ununtrium ont ??t?? avanc??es par les deux ??quipes de Dubna et RIKEN. Le UICPA / IUPAP Groupe de travail mixte (GTM) d??cidera ?? qui le droit de proposer un nom sera donn??. En 2011, l'UICPA a ??valu?? les exp??riences RIKEN 2004 et 2004 et de 2007 exp??riences Dubna, et a conclu qu'ils ne r??pondaient pas aux crit??res de la d??couverte.

Les noms suivants ont ??t?? sugg??r??s par les ??quipes mentionn??es ci-dessus revendiquant la d??couverte:

Nucl??osynth??se

??l??ments super-lourds tels que ununtrium 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 la plupart des isotopes de ununtrium peut ??tre synth??tis?? directement de cette fa??on, certains plus 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 premiers sont s??par??s en "chaud" et "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 synth??se r??ussie de ununtrium par l'??quipe RIKEN, les scientifiques ?? la Institut de Recherche des Ions Lourds (Gesellschaft f??r Schwerionenforschung) dans Darmstadt, Allemagne a ??galement essay?? de synth??tiser ununtrium en bombardant le bismuth-209 avec du zinc-70 en 1998. Aucun atomes de ununtrium ont ??t?? identifi??s dans deux s??ries distinctes de la r??action. Ils ont r??p??t?? l'exp??rience en 2003 ?? nouveau sans succ??s. ?? la fin de 2003, l'??quipe ??mergente au RIKEN en utilisant leur appareil efficace GARIS tent?? la r??action et a atteint une limite de 140 fb. En D??cembre 2003 - Ao??t 2004, ils ont eu recours ?? la "force brute" qui a effectu?? la r??action pendant une p??riode de huit mois. Ils ??taient capables de d??tecter un seul atome de ²⁷⁸ Uut. Ils ont r??p??t?? la r??action dans plusieurs courses en 2005 et ??taient capables de synth??tiser un second atome.

Fusion chaude

En Juin 2006, l'??quipe Dubna-Livermore synth??tis?? ununtrium directement en bombardant une neptunium -237 cible avec acc??l??r??e calcium-48 noyaux:

237
93 Np + 48
20 Ca → 282
113 Uut + 1
0 n

Deux atomes de ²⁸² Uut ont ??t?? d??tect??s.

Comme produit de d??sint??gration

Ununtrium a ??t?? observ?? que les produits de d??sint??gration de ununpentium. Ununpentium dispose actuellement de quatre isotopes connus; chacun d'entre eux subissent alpha se d??sint??gre pour devenir noyaux ununtrium, avec des nombres de masse entre 283 et 286. noyaux Parent de ununpentium peuvent ??tre eux-m??mes produits de d??sint??gration de Ununseptium. ?? ce jour, pas d'autres ??l??ments ont ??t?? connus pour se d??grader ?? ununtrium. Par exemple, en Janvier 2010, l'??quipe Dubna ( JINR) identifi?? ununtrium-286 comme un produit de la d??sint??gration de Ununseptium via une s??quence de d??sint??gration alpha:

294
117 Uus → 290
115 Uup + 4
2 Il

290
115 Uup → 286
113 Uut + 4
2 Il

Isotopes

Ununtrium n'a pas d'isotopes stables ou naturels. Plusieurs isotopes radioactifs ont ??t?? synth??tis??s dans le laboratoire, soit par fusion de deux atomes ou en observant la d??croissance des ??l??ments plus lourds. Six diff??rents isotopes de ununtrium ont ??t?? rapport??s avec les masses atomiques 278 et 282 ?? 286; ils ont tous se d??sint??grent par la d??sint??gration alpha.

La stabilit?? et la demi-vie

Rendu trois dimensions de la quantit?? th??orique ??lot de stabilit?? autour de N = 178 et Z = 118

Tous les isotopes ununtrium sont extr??mement instables et radioactives; Toutefois, les isotopes plus lourds de ununtrium sont plus stables que le briquet. L'isotope le plus stable connue ununtrium, ²⁸⁶ Uut, est aussi le plus lourd isotope ununtrium connu; il a une demi-vie de 20 secondes. L'isotope ²⁸⁵ Uut a ??t?? rapport?? aussi avoir une demi-vie de plus de une seconde. Le isotopes ²⁸⁴ et ²⁸³ Uut Uut ont des demi-vies de 0,48 et 0,10 secondes respectivement. Les deux isotopes restants ont des demi-vies entre 0,1 et 100 millisecondes: ²⁸² Uut a une demi-vie de 70 millisecondes et ²⁷⁸ Uut, l'isotope le plus l??ger ununtrium connu, est aussi l'isotope ununtrium connu la plus courte dur??e, avec une demi-vie de seulement 0,24 millisecondes. Il est pr??vu que m??me plus lourd ?? d??couvrir isotopes de ununtrium pourraient ??tre beaucoup plus stable: par exemple, ²⁸⁷ USE est pr??vu d'avoir une demi-vie d'environ 20 minutes, pr??s de deux ordres de grandeur sup??rieure ?? celle de ²⁸⁶ USE.

Estimations th??oriques de d??sint??gration alpha demi-vie des isotopes de ununtrium sont en bon accord avec les donn??es exp??rimentales. L'isotope ²⁹³ Uut inconnue a ??t?? pr??vu pour ??tre le plus stable vers d??sint??gration b??ta; cependant, aucun isotope ununtrium connu a ??t?? observ?? ?? subir une d??sint??gration b??ta.

La stabilit?? des noyaux diminue fortement avec l'augmentation du nombre atomique apr??s plutonium , le plus lourd ??l??ment primordial, de sorte que tous les isotopes de num??ro atomique ci-dessus 101 d??sint??grer radioactivement avec une demi-vie de moins d'une journ??e, ?? l'exception de dubnium -268. Aucune ??l??ments ayant les num??ros atomiques 82 ci-dessus (apr??s le plomb ) ont des isotopes stables. N??anmoins, en raison de raisons de ne pas encore tr??s bien compris, il ya une l??g??re augmentation de la stabilit?? nucl??aire autour num??ros atomiques 110 - 114 , ce qui conduit ?? l'apparition de ce qui est connu en physique nucl??aire comme " ??lot de stabilit?? ". Ce concept, propos?? par Universit?? de Californie professeur Glenn Seaborg, explique pourquoi ??l??ments super-lourds durent plus longtemps que pr??vu.

Propri??t??s pr??dites

Les niveaux d'??nergie atomiques de s ultrap??riph??riques, P et ??lectrons d de thallium et ununtrium

Ununtrium est le premier membre de la s??rie d'??l??ments 7p et les plus lourdes ??l??ment du groupe du bore sur la table p??riodique, en dessous de bore , aluminium , gallium , indium et le thallium . Il est pr??vu de montrer de nombreuses diff??rences de ses homologues plus l??gers: un effet largement contribuer est le spin-orbite (SO) interaction. Il est particuli??rement forte pour le ??l??ments super-lourds, parce que leurs ??lectrons se d??placent beaucoup plus vite que dans les atomes plus l??gers, ?? des vitesses comparables ?? la vitesse de la lumi??re , qui est l'endroit o?? les diff??rences proviennent. En ce qui concerne atomes ununtrium, il abaisse les 7s et les niveaux d'??nergie d'??lectrons (7p stabilisant les ??lectrons correspondants), mais deux des niveaux d'??nergie d'??lectrons sont stabilis??s 7p plus que les quatre autres. La stabilisation des ??lectrons 7s est appel?? le inerte effet de paire, et l'effet "d??chirer" du sous-shell 7p dans la plus stabilis??e et les parties les moins stabilis??s est appel?? le fractionnement du sous-shell. chimistes de calcul, voir la scission comme un changement de la seconde ( azimutale) nombre quantique l de 1 ?? 1/2 et 3/2 pour les parties les plus stabilis??es et moins stabilis??es de la sous-shell 7p, respectivement. Pour de nombreuses raisons th??oriques, la configuration ??lectronique de valence peut ??tre repr??sent?? ?? refl??ter la r??partition de sous-shell 7p 7p que 7s ² _1/2 ^1. Ces effets se stabilisent ??tats d'oxydation inf??rieurs: la premi??re ??nergie d'ionisation de ununtrium devrait ??tre 7.306 eV, le plus ??lev?? parmi les ??l??ments du groupe du bore. Par cons??quent, l'??tat d'oxydation le plus stable des ununtrium est pr??vu pour ??tre l'??tat 1. Diff??rences pour les autres niveaux d'??lectrons existent ??galement. Par exemple, les niveaux d'??lectrons 6d (??galement divis??s en moiti??s, avec quatre ??tant 6d _3/2 et _5/2 six ??tant 6d) sont ?? la fois soulev??e, de sorte qu'ils sont proches de l'??nergie ?? ceux des 7s. Ainsi, les niveaux d'??lectrons 6d, ??tant d??stabilis??, devraient ??tre en mesure de participer ?? des r??actions chimiques dans les 7p ??l??ments ant??rieurs (jusque vers ununpentium ), rendant ainsi se comportent d'une certaine mani??re comme les m??taux de transition et permettent ??tats d'oxydation sup??rieurs. Ununtrium devrait donc aussi ??tre capable de montrer stables 2, 3 et 5 ??tats d'oxydation. Cependant, l'??tat 3 devrait ??tre encore moins stable que l'??tat 1, ?? la suite tendances p??riodiques. Ununtrium devrait ??tre le plus ??lectron??gatif entre tous les ??l??ments du groupe du bore, par exemple, dans le compos?? Uut Uus, la charge n??gative devrait ??tre sur l'atome ununtrium plut??t que l'atome Ununseptium, ?? l'oppos?? de ce qui ??tait attendu de la simple p??riodicit??. L'affinit?? ??lectronique de ununtrium est calcul??e ?? environ 0,68 eV; en comparaison, que le thallium est de 0,4 eV. L'affinit?? ??lectronique ??lev??e et ??lectron??gativit?? sont ununtrium parce qu'elle est seulement une courte ??lectronique de la configuration d'??lectrons de valence de coquille ferm??e Fl??rovium (7s 7p ² _1/2 ^2).

Le compos?? ununtrium plus simple possible est le monohydrure, Uut H . La liaison est assur??e par l'??lectronique de 7p _02.01 ununtrium et l'??lectron 1s de l'hydrog??ne. Cependant, l'interaction SO provoque la l'??nergie de liaison ?? monohydrure ununtrium ??tre r??duite d'environ 1 eV et la longueur de la liaison hydrog??ne-ununtrium ?? diminuer ?? mesure que la liaison 7p _moiti?? orbitale est relativiste contract??e. Le monofluorure analogue (Uut F ) doit ??galement exister. Ununtrium devrait ??galement ??tre en mesure de former le trihydrure (UutH _3), le trifluorure (UutF _3), et le trichlorure (Uut Cl _3), avec ununtrium dans l'??tat d'oxydation +3. Du fait que les ??lectrons 6d sont impliqu??s dans la liaison au lieu de ceux 7s, ces mol??cules sont pr??vus pour ??tre En forme de T et non trigonale plane. Bien que le polyfluorure UutF d'anions -
6 devrait ??tre stable, correspondant neutre UutF fluorure ₅ devrait ??tre instable, se d??composant spontan??ment dans le trifluorure de fluor ??l??mentaire du. Ununtrium (I) est pr??vu pour ??tre plus semblable ?? l'argent (I) que le thallium (I).

Ununtrium devrait ??tre beaucoup plus dense que le thallium, ayant une densit?? pr??dite d'environ 18 g / cm ^3, en raison de la stabilisation et de la contraction relativiste de ses 7s et 7p _02.01 orbitales. Ce est parce que les calculs estimer qu'elle ait un rayon atomique d'environ 170 heures, la m??me que celle de thallium, bien que les tendances p??riodiques seraient pr??dire avoir un rayon atomique sup??rieur ?? celui du thallium parce qu'elle est une p??riode plus bas dans le tableau p??riodique. Les points de fusion et d'??bullition de ununtrium ne sont pas vraiment connus, mais ont ??t?? calcul??s pour 430 ?? C et 1 100 ?? C, respectivement, d??passant les valeurs de gallium, l'indium et le thallium, les tendances suivantes p??riodiques.