115 Елемент на периодичната таблица: характеристика

115 от периодичната таблица елемент - мускусни (moscovium) - синтетичен свръхтежък елемент със символа Mc и атомен номер 115. За първи път е произведен през 2003 г., съвместен екип от руски и американски учени от Обединения институт за ядрени изследвания (ОИЯИ) в Дубна, Русия. През декември 2015 г. тя беше призната за един от четирите нови елемента на Съвместната работна група на международните научни организации IUPAC / IUPAP. На 28 ноември 2016 г. тя е официално кръстена в чест на района на Москва, в който се намира JINR.

особеност

115 елемент на периодичната таблица е изключително радиоактивно вещество: неговият най-стабилен известен изотоп, moscovium-290 има полуживот само 0,8 секунди. Учените смятат, че мускусът е непреходен метал, подобен в някои отношения на бисмута. В периодичната таблица на елементите transactinide отнася до р-та единица период 7 и се поставят в група 15, както тежката pnictogen (азот подгрупа елемент), въпреки че не потвърди, че се държи като тежки хомолог бисмут.

Според изчисленията елементът има някои свойства, подобни на по-леките хомолози: азот, фосфор, арсен, антимон и бисмут. В същото време тя показва няколко съществени разлики от тях. Към днешна дата са синтезирани около 100 атоми на мускусни, които имат масови номера от 287 до 290.

Физични свойства

Валентните електрони на 115 елемента на масата на Менделеев от мускусните са разделени на три подови дъна: 7s (два електрона), 7p_1/2 (два електрона) и 7р_3/2 (един електронен). Първите два от тях относително се стабилизират и следователно се държат като инертни газове, а последните са релативистично дестабилизирани и могат лесно да участват в химичните взаимодействия. По този начин първичният йонизационен потенциал на мускусните трябва да бъде около 5.58 eV. Според изчисленията, moscovium трябва да бъде плътен метал поради високото си атомно тегло с плътност от около 13,5 g / cm³.

Очаквани проектни характеристики:

• Фаза: твърдо.
• Точка на топене: 400 ° С (670 ° К, 750 ° F).
• Точка на кипене: 1100 ° С (1400 ° К, 2000 ° F).
• Специфична топлина на сливане: 5.90-5.98 kJ / mol.
• Специфична топлина на изпаряване и кондензация: 138 kJ / mol.

Химични свойства

115-ият елемент на масата на Менделеев е третият от серия химически елементи 7p и е най-тежкият член на група 15 в периодичната таблица, намиращ се под бисмута. Химичното взаимодействие на мускусните във воден разтвор се дължи на характеристиките на йоните Mc⁺ и Мак³⁺. Първият, вероятно, лесно се хидролизира и образува йонна връзка с халогени, цианиди и амоняк. Хидроксид на мускус (I) (McOH), карбонат (Mc₂CO₃), оксалат (Mc₂C₂О₄) и флуорид (McF) трябва да се разтвори във вода. Сулфид (Mc₂S) трябва да бъде неразтворим. Хлорид (McCl), бромид (McBr), йодид (McI) и тиоцианат (McSCN) са слабо разтворими съединения.

Флуорид на мускусни (III) (McF₃) и тиозонид (McS)₃), вероятно са неразтворими във вода (подобни на съответните бисмутни съединения). Докато хлорид (III) (McCl₃), бромид (McBr₃) и йодид (McI₃) трябва да бъдат лесно разтворими и лесно да се хидролизират, за да образуват оксохалиди като McOCl и McOBr (също подобни на бисмут). Московските оксиди (I) и (III) имат подобни окислителни състояния и тяхната относителна стабилност до голяма степен зависи от елементите, с които взаимодействат.

несигурност

Поради факта, че елементът на периодичната таблица се синтезира от отделни атоми, е проблематично да се определят експериментално неговите точни характеристики. Учените трябва да разчитат на теоретични изчисления и да ги сравняват с по-стабилни елементи, подобни на свойствата.

През 2011 г. експерименти за създаване на Nihon изотопи Flerova и мускусни в реакциите между "ускорители" (калций-48) и "цели" (америций-243 и плутоний-244) са били проведени за изучаване на техните свойства. Въпреки това, "мишена" включва примеси олово и бисмут и, следователно, се получават в реакциите на нуклоните прехвърля някои изотопи на бисмут и полоний, които усложняват експериментите. В същото време, на получените данни могат да помогнат на учените да изследват бъдещите тежки хомолози-подробно бисмут и полония и като moscovium ливерморий.

откритие

Първият успешен синтез на 115 елемента на масата на Менделеев беше съвместната работа на руски и американски учени през август 2003 г. на JINR в Дубна. Екипът, воден от ядрения физик Юрий Оганесян, в допълнение към местните специалисти, включваше колеги от Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор". Изследователите, публикувани в Physical Review информация публикуването 2 февруари, 2004, че те засипват америций-243 калциеви йони-48 в циклотрон U-400 атом, и получи четири нови вещества (едно ядро ²⁸⁷Мак и три ядра ²⁸⁸Mc). Тези атоми се разпадат (разпадане), дължащи се на излъчването на алфа частици към елемента на никония за около 100 милисекунди. Два по-тежки изотопа на мускусни, ²⁸⁹Мак и ²⁹⁰Мак, бяха открити през 2009-2010 година.

Първоначално IUPAC не може да одобри отварянето на нов елемент. Необходимо бе потвърждение от други източници. През следващите няколко години беше извършена друга оценка на по-късните експерименти и изявлението на екипа на Dubna за откриването на 115-ия елемент беше потвърдено.

През август 2013 г. група изследователи от университета в Лунд и Хелмхолц център GSI за Heavy Ion изследвания в Дармщат (Германия) обяви, че те повтори експеримента през 2004 г., което потвърждава резултатите, получени в Дубна. Друго потвърждение бе публикувано от екип от учени, работещи в Бъркли през 2015 г. През декември 2015 г. съвместната работна група IUPAC / IUPAP признава откриването на този елемент и дава приоритет на откриването на руско-американския екип от изследователи.

име

115 елемент на периодичната таблица през 1979 г., съгласно препоръката на IUPAC, беше решено да се нарече "ununpentium" и да се обозначи със съответния UUP символ. Въпреки факта, че това име оттогава е широко използвано по отношение на неоткрития (но теоретично предсказан) елемент, той не е залязъл в общността на физиците. Най-често веществото е наречено - елемент номер 115 или E115.

На 30 декември 2015 г. откриването на нов елемент бе признато от Международния съюз за чиста и приложна химия. Според новите правила откриващите имат правото да предлагат собственото си име за новото вещество. Първо, трябваше да назове 115 елемента от таблицата на Менделеев за "лингвиниуми" в чест на физик Пол Ланжевин. По-късно екип от учени от Dubna, като опция, предложи името "Muscovy" в чест на региона на Москва, където откритието е направено. През юни 2016 г. IUPAC одобри инициативата и на 28 ноември 2016 официално одобри името "moscovium".