Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Теннессин
Материал из https://ru.wikipedia.org

117
Теннессин
(294)
5f146d107s27p5
Теннессин[5][6] (новолат. и англ. Tennessine[7]), ранее фигурировал под временными названиями унунсептий (лат. Ununseptium, Uus) или эка-астат — 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, 294Ts, составляет около 78 миллисекунд[8][9], атомная масса этого изотопа равна 294,210(5) а.е.м.[1]. 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[10].

Содержание

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»[11]. 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»[12].

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[13].

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»[14].

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 Высокопоточном изотопном реакторе[англ.] и Центре развития радиохимической инженерии НЛОР. Название «теннессин» было представлено научной общественности для 5-месячного обсуждения с 8 июня по 8 ноября 2016 года[15].

28 ноября 2016 года ИЮПАК утвердил название «теннессин» для 117-го элемента[6][16].

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»[17]. 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[18]. 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[19]. Вслед за этим Комиссия по обогащению французского языка, следуя традиции, рекомендовала для использования во французском языке название tennesse[20]. Затем аналогичное решение — использовать название tenness — приняли и немецкие эксперты[21].

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[17].

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 тозиловой кислоте[англ.], 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 ацила (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[22].

Нахождение в природе

Теннессин не встречается в природе ввиду крайне малого времени жизни его изотопов.

Изотопы

У теннессина нет стабильных изотопов. 294Ts 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[23]. 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[9].

В июне 2012 года эксперимент был повторён. Было зафиксировано пять ядер 293
Ts[24][25].

В 2014 году существование 117-го элемента подтвердила международная группа физиков-ядерщиков, работающая в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца (Дармштадт, Германия)[26][27].

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[28].

Его плотность ожидается в диапазоне 7,1—7,3 г/см, то есть несколько больше, чем плотность его гомолога астата, равная 6,3—6,5 г/см (вследствие того, что астат очень сильно радиоактивен, его плотность также рассчитана теоретически)[28].

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[29], 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[30] или даже ещё меньшей — вплоть до 230 °C, что ниже температуры кипения астата, которая составляет 309 °C[31].

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 Ts2[29][32].

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[29].

Теоретически предсказывается, что второй по распространённости степенью окисления теннессина является +3[33]. 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
  1. 1 2 Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265–291. — doi:10.1515/pac-2015-0305. Архивировано 31 марта 2016 года.
  2. Теннессин. Большая Российская энциклопедия 2004-2017. БРЭ. Дата обращения: 15 февраля 2023. Архивировано 15 февраля 2023 года.
  3. Oganessian Yu. Ts. et al. Experimental studies of the 249Bk + 48Ca reaction including decay properties and excitation function for isotopes of element 117, and discovery of the new isotope 277Mt (англ.) // Physical Review : journal. — 2013. — Vol. 87, no. 5. — P. 054621. — doi:10.1103/PhysRevC.87.054621. — .
  4. Khuyagbaatar J. et al. 48Ca+249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z=117: Long-Lived -Decaying 270Db and Discovery of 266Lr (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2014. — Vol. 112, no. 17. — P. 172501. — doi:10.1103/PhysRevLett.112.172501. Архивировано 7 ноября 2015 года.
  5. Названия новых химических элементов 113, 115, 117 и 118. ОИЯИ (8 июня 2016). Дата обращения: 8 июня 2016. Архивировано 11 июня 2016 года.
  6. 1 2 IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118 (англ.). ИЮПАК (30 ноября 2016). Дата обращения: 30 ноября 2016. Архивировано 30 ноября 2016 года.
  7. 117. Tennessine - Elementymology & Elements Multidict. Дата обращения: 29 октября 2017. Архивировано 30 октября 2017 года.
  8. Физики из Дубны синтезировали 117-й элемент Архивная копия от 10 апреля 2010 на Wayback Machine // infox.ru
  9. 1 2 Yu. Ts. Oganessian et al., Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117 Архивная копия от 19 апреля 2012 на Wayback Machine, Physical Review Letters, Vol. 104 (2010) P. 142502. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502.
  10. Аня Грушина Биографии новых элементов // Наука и жизнь. — 2017. — № 1. — С. 24—25. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30461/ Архивная копия от 2 февраля 2017 на Wayback Machine
  11. 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 0033-4545. — doi:10.1351/pac200274050787.
  12. W. H. Koppenol, J. Corish, J. Garca-Martnez, 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 0033-4545. — doi:10.1515/pac-2015-0802.
  13. Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (англ.). ИЮПАК (30 декабря 2015). Дата обращения: 31 декабря 2015. Архивировано 31 декабря 2015 года.
  14. IUPAC, Joint Institute for Nuclear Research, Lawrence Livermore National Laboratory: Name new element 117 Octarine, in honour of Terry Pratchett's Discworld (англ.). Change.org. Дата обращения: 9 января 2016. Архивировано 8 января 2016 года.
  15. IUPAC Is Naming The Four New Elements Nihonium, Moscovium, Tennessine, And Oganesson (англ.). ИЮПАК (8 июня 2016). Дата обращения: 8 июня 2016. Архивировано 8 июня 2016 года.
  16. Пётр Образцов Унуноктий стал оганесоном Архивная копия от 2 февраля 2017 на Wayback Machine // Наука и жизнь. — 2017. — № 1. — С. 22—25.
  17. 1 2 Астат // Популярная библиотека химических элементов. — 2-е изд. — М.: Наука, 1977. — Т. 2. — 520 с. Архивировано 13 мая 2016 года.
  18. L. hrstrm, J. Reedijk. Names and Symbols of the Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (IUPAC Recommendations 2016) (англ.) // Pure Appl. Chem. : препринт. — 2016. — 28 ноябрь. — doi:10.1515/pac-2016-0501. Архивировано 1 декабря 2016 года.
  19. «teneso» y «oganesn», mejor que «tenesino» y «oganesson» Архивная копия от 13 июля 2017 на Wayback Machine | Fundu BBVA. 02/12/2016.
  20. Claude Andrieux, Daniel Thvenot, Jean-Pierre Foulon, Collge d’experts de terminologie de la chimie et des matriaux de la Commission d’enrichissement de la langue franaise, [1]Архивная копия от 5 апреля 2017 на Wayback MachineАрхивная копия от 5 апреля 2017 на Wayback Machine « Le tennesse : nom prconis en franais pour l’lment 117 » Архивная копия от 5 апреля 2017 на Wayback Machine, Actualit chimique, № 416, 14 mars 2017, Socit chimique de France.
  21. GDCh: Expertenrunde schlgt deutsche Namen fr neue Elemente vor Архивная копия от 28 сентября 2017 на Wayback Machine, 28. April 2017, abgerufen am 28. April 2017.
  22. Lars hrstrm, Jan Reedijk. Names and Symbols of the Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (англ.). Pure and Applied Chemistry. ИЮПАК (1 мая 2016). Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано 26 июня 2016 года.
  23. Российские и американские физики впервые синтезировали 117-й элемент Архивная копия от 9 апреля 2010 на Wayback Machine — РИА Новости
  24. В России вновь синтезировали 117-й элемент. Российская газета (2011). Дата обращения: сентябрь 2012. Архивировано 30 июня 2012 года.
  25. Физики из Дубны воспроизвели синтез сверхтяжёлого 117-го элемента. Dubna.org (2011). Дата обращения: сентябрь 2012. Архивировано 17 октября 2012 года.
  26. Подтверждён синтез 117-го элемента таблицы Менделеева // Наука и жизнь. Дата обращения: 2 мая 2014. Архивировано 2 мая 2014 года.
  27. Phys.Rev.Lett. 112, 172501 (2014). Дата обращения: 2 мая 2014. Архивировано 7 ноября 2015 года.
  28. 1 2 D. Bonchev, V. Kamenska. Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements (англ.) // Journal of Physical Chemistry[англ.] : journal. — American Chemical Society, 1981. — Vol. 85, no. 9. — P. 1177—1186. — doi:10.1021/j150609a021. Архивировано 22 декабря 2015 года.
  29. 1 2 3
  31. K.; Otozai; Takahashi, N. Estimation chemical form boiling point elementary astatine by radio gas chromatography (англ.) // Radiochimica Acta : journal. — 1982. — Vol. 31, no. 3—4. — P. 201—203. Архивировано 20 декабря 2013 года.


Ссылки
Downgrade Counter