119
Uue
Ununennium
|
|||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|||||||||||||||||||||
Sifat umum | |||||||||||||||||||||
Pengucapan | /ununènnium/ | ||||||||||||||||||||
Nama alternatif | elemen 119, eka-fransium | ||||||||||||||||||||
Ununennium dalam tabel periodik | |||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
Nomor atom ( Z ) | 119 | ||||||||||||||||||||
Golongan | golongan 1 (logam alkali) | ||||||||||||||||||||
Periode | periode 8 | ||||||||||||||||||||
Blok | blok-s | ||||||||||||||||||||
Kategori unsur | tidak diketahui, but predicted to be an alkali metal | ||||||||||||||||||||
Konfigurasi elektron | [Og] 8s 1 (predicted) [ 1 ] | ||||||||||||||||||||
Elektron per kelopak | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 1 (predicted) | ||||||||||||||||||||
Sifat fisik | |||||||||||||||||||||
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa ) | padat (could be solid or ) [ 1 ] | ||||||||||||||||||||
Titik lebur | 273–303 K (0–30 °C, 32–86 °F) (predicted) [ 1 ] | ||||||||||||||||||||
Titik didih | 903 K (630 °C, 1166 °F) (predicted) [ 2 ] | ||||||||||||||||||||
Kepadatan mendekati s.k. | 3 g/cm 3 (predicted) [ 1 ] | ||||||||||||||||||||
Kalor peleburan | 2.01–2.05 kJ/mol (extrapolated) [ 3 ] | ||||||||||||||||||||
Sifat atom | |||||||||||||||||||||
Bilangan oksidasi | ( +1 ), (+3) (diprediksi) [ 1 ] | ||||||||||||||||||||
Elektronegativitas | Skala Pauling: ≈ 0.93 ( predicted to be close to sodium 's ) [ 4 ] | ||||||||||||||||||||
Energi ionisasi |
ke-1: 463.1 kJ/mol
ke-2: 1698.1 kJ/mol (predicted) [ 5 ] |
||||||||||||||||||||
Jari-jari atom | empiris: 240 pm (predicted) [ 1 ] | ||||||||||||||||||||
Jari-jari kovalen | 263–281 pm (extrapolated) [ 3 ] | ||||||||||||||||||||
Lain-lain | |||||||||||||||||||||
Nomor CAS | 54846-86-5 | ||||||||||||||||||||
Sejarah | |||||||||||||||||||||
Penamaan | IUPAC | ||||||||||||||||||||
yang utama | |||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
Navigasi unsur
Referensi
- ^ a b c d e f g Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria (2006). "Transactinides and the future elements". Dalam Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (ed.). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (Edisi 3). Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media . ISBN 978-1-4020-3555-5 .
- ^ Fricke, B.; Waber, J. T. (1971). "Theoretical Predictions of the Chemistry of Superheavy Elements" (PDF) . Actinides Reviews . 1 : 433– 485 . Diakses tanggal 7 August 2013 .
- ^ a b Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia (1981). "Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements" . Journal of Physical Chemistry . 85 (9). American Chemical Society: 1177– 1186. doi : 10.1021/j150609a021 .
- ^ Pershina, V.; Borschevsky, A.; Anton, J. (20 February 2012). "Fully relativistic study of intermetallic dimers of group-1 elements K through element 119 and prediction of their adsorption on noble metal surfaces". Chemical Physics . 395 . Elsevier: 87– 94. Bibcode : 2012CP....395...87P . doi : 10.1016/j.chemphys.2011.04.017 .
- ^ Fricke, Burkhard (1975). "Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties" . Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry . 21 : 89– 144. doi : 10.1007/BFb0116498 . Diakses tanggal 4 October 2013 .
- ^ a b Hofmann, Sigurd (2013). Overview and Perspectives of SHE Research at GSI SHIP . hlm. 23–32. doi : 10.1007/978-3-319-00047-3 .
Penggunaan
55
Cs
Sesium
|
||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]()
Sampel sesium di dalam ampul kaca
|
||||||||||||||||||||||||||||
Garis spektrum sesium
|
||||||||||||||||||||||||||||
Sifat umum | ||||||||||||||||||||||||||||
Pengucapan |
|
|||||||||||||||||||||||||||
Penampilan | emas pucat | |||||||||||||||||||||||||||
Sesium dalam tabel periodik | ||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
Nomor atom ( Z ) | 55 | |||||||||||||||||||||||||||
Golongan | golongan 1 (logam alkali) | |||||||||||||||||||||||||||
Periode | periode 6 | |||||||||||||||||||||||||||
Blok | blok-s | |||||||||||||||||||||||||||
Kategori unsur | logam alkali | |||||||||||||||||||||||||||
Berat atom standar ( A r ) |
|
|||||||||||||||||||||||||||
Konfigurasi elektron | [ Xe ] 6s 1 | |||||||||||||||||||||||||||
Elektron per kelopak | 2, 8, 18, 18, 8, 1 | |||||||||||||||||||||||||||
Sifat fisik | ||||||||||||||||||||||||||||
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa ) | padat | |||||||||||||||||||||||||||
Titik lebur | 301,7 K (28,5 °C, 83,3 °F) | |||||||||||||||||||||||||||
Titik didih | 944 K (671 °C, 1240 °F) | |||||||||||||||||||||||||||
Kepadatan mendekati s.k. | 1,93 g/cm 3 | |||||||||||||||||||||||||||
saat cair, pada t.l. | 1,843 g/cm 3 | |||||||||||||||||||||||||||
Titik kritis | 1938 K, 9,4 MPa [ 2 ] | |||||||||||||||||||||||||||
Kalor peleburan | 2,09 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
Kalor penguapan | 63,9 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
Kapasitas kalor molar | 32,210 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||
Tekanan uap
|
||||||||||||||||||||||||||||
Sifat atom | ||||||||||||||||||||||||||||
Bilangan oksidasi | −1, +1 [ 3 ] (oksida basa kuat) | |||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitas | Skala Pauling: 0,79 | |||||||||||||||||||||||||||
Energi ionisasi |
ke-1: 375,7 kJ/mol
ke-2: 2234,3 kJ/mol ke-3: 3400 kJ/mol |
|||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari atom | empiris: 265 pm | |||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari kovalen | 244±11 pm | |||||||||||||||||||||||||||
Jari-jari van der Waals | 343 pm | |||||||||||||||||||||||||||
Lain-lain | ||||||||||||||||||||||||||||
Kelimpahan alami | primordial | |||||||||||||||||||||||||||
Struktur kristal | kubus berpusat badan (bcc) | |||||||||||||||||||||||||||
Ekspansi kalor | 97 µm/(m·K) (suhu 25 °C) | |||||||||||||||||||||||||||
Konduktivitas termal | 35,9 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||
Resistivitas listrik | 205 nΩ·m (suhu 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||
Arah magnet | paramagnetik [ 4 ] | |||||||||||||||||||||||||||
Modulus Young | 1,7 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
Modulus curah | 1,6 GPa | |||||||||||||||||||||||||||
Skala Mohs | 0,2 | |||||||||||||||||||||||||||
Skala Brinell | 0,14 MPa | |||||||||||||||||||||||||||
Nomor CAS | 7440-46-2 | |||||||||||||||||||||||||||
Sejarah | ||||||||||||||||||||||||||||
Penamaan | dari bahasa Latin caesius , 'abu-abu kebiruan', karena warna spektrumnya | |||||||||||||||||||||||||||
Penemuan | R. Bunsen dan G. Kirchhoff (1860) | |||||||||||||||||||||||||||
Isolasi pertama | C. Setterberg (1882) | |||||||||||||||||||||||||||
Isotop sesium yang utama | ||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||
Referensi
- ^ (Indonesia) "Sesium" . KBBI Daring . Diakses tanggal 17 Juli 2022 .
- ^ (Inggris) Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (Edisi 92). Boca Raton, FL: CRC Press . hlm. 4.121. ISBN 1439855110 .
- ^ (Inggris) Dye, J. L. (1979). "Compounds of Alkali Metal Anions". Angewandte Chemie International Edition . 18 (8): 587– 598. doi : 10.1002/anie.197905871 .
- ^ (Inggris) "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (Edisi 87). CRC press. ISBN 0-8493-0487-3 . Diakses tanggal 29 Juli 2022 .
- ^ (Inggris) "NIST Radionuclide Half-Life Measurements" . NIST . Diakses tanggal 29 Juli 2022 .
Ununennium, yang juga dikenal sebagai eka-francium atau elemen 116, adalah elemen kimia hipotetis dengan simbol Uue dan nomor atom 119.Ununennial dan Uue adalah nama IUPAC dan simbol sistematis sementara, sampai nama permanen diputuskan. Dalam tabel periodik elemen, diharapkan elemen s-blok, logam orr, dan elemen pertama pada periode kedelapan.
Ununenium adalah unsur dengan jumlah atom terkecil yang belum disintesis. Beberapa upaya telah dilakukan oleh tim Amerika, Jerman, dan Rusia untuk mensintesis elemen ini: semuanya tidak berhasil, karena bukti eksperimental telah menunjukkan bahwa sintesis ununenium kemungkinan akan jauh lebih sulit daripada elemen sebelumnya, dan mungkin juga Bahkan menjadi elemen kedua dari belakang yang bisa disintesis dengan teknologi terkini. Usaha yang direncanakan oleh tim Jepang dan Rusia dijadwalkan pada 2019-2020. Posisinya sebagai logam alkali ketujuh menunjukkan bahwa ia memiliki sifat yang mirip dengan pemantik api ringan: lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, dan francium; Namun, efek relativistik dapat menyebabkan beberapa propertinya berbeda dari yang diharapkan dari penerapan tren periodik secara langsung. Misalnya, ununenium diperkirakan kurang reaktif daripada cesium dan francium dan lebih dekat dalam perilaku terhadap potassium atau rubidium, dan walaupun harus menunjukkan keadaan oksidasi +1 yang khas pada logam alkali, juga diperkirakan akan menunjukkan +3 keadaan oksidasi yang tidak diketahui dalam logam alkali lainnya.
Sejarah [sunting sumber]
Elemen superheavy diproduksi oleh fusi nuklir. Reaksi fusi ini dapat dibagi menjadi fusi "panas" dan "dingin", [a] tergantung pada energi eksitasi inti senyawa yang dihasilkan. Dalam reaksi fusi panas, sangat ringan, proyektil berenergi tinggi dipercepat menuju target yang sangat berat (aktinida), sehingga menghasilkan inti senyawa pada energi eksitasi tinggi (~ 40-50 MeV) yang dapat membelah, atau sebaliknya menguap beberapa (3 sampai 5 ) neutron. [8] Dalam reaksi fusi yang dingin (yang menggunakan proyektil yang lebih berat, biasanya dari periode keempat, dan target yang lebih ringan, biasanya memimpin dan bismut), nuklei leburan yang dihasilkan memiliki energi eksitasi yang relatif rendah (~ 10-20 MeV), yang menurunkan kemungkinan bahwa ini produk akan mengalami reaksi fisi. Sebagai inti yang menyatu sejuk dengan keadaan dasar, mereka memerlukan emisi hanya satu atau dua neutron. Namun, reaksi fusi panas cenderung menghasilkan lebih banyak produk kaya neutron karena aktinida memiliki rasio neutron-to-proton tertinggi dari setiap elemen yang saat ini dapat dibuat dalam jumlah makroskopik. [9]
Ununennium dan unbinilium (elemen 119 dan 120) adalah elemen paling ringan yang belum disintesis, dan upaya untuk mensintesisnya akan mendorong batas teknologi saat ini, karena penurunan bagian reaksi produksi dan waktu paruh pendek mereka, [10] diharapkan berada di urutan mikrodetik. [1] [6] Unsur-unsur di luarunbiunium (elemen 121) kemungkinan akan terlalu pendek untuk dideteksi dengan teknologi saat ini: mereka akan membusuk dalam mikrodetik, sebelum mencapai detektor. Kemungkinan pendeteksian elemen 121 sampai 124 sangat bergantung pada model teoritis yang digunakan, karena masa paruh mereka diperkirakan sangat dekat dengan perbatasan satu mikrodetik. [10] Sebelumnya, bantuan penting (ditandai sebagai "peluru perak") dalam sintesis elemen superheavy berasal dari kerang nuklir yang cacat di sekitar hassium-270 yang meningkatkan kestabilan inti di sekitarnya, dan keberadaan kuotasi neutron kaya isotop kalsium- 48 yang dapat digunakan sebagai proyektil untuk menghasilkan lebih banyak isotop neutron kaya elemen superheavy. [11] Nuklida superheavy yang lebih kaya akan neutron, semakin dekat diharapkan menuju ke stabilitas yang dicari. [B ] Meski begitu, isotop yang disintesis masih memiliki neutron yang lebih sedikit daripada yang diperkirakan berada di pulau kestabilan. [14] Selanjutnya, dengan menggunakan kalsium-48 untuk mensintesis ununenium memerlukan target einsteinium-253 atau -254, yang sangat sulit diproduksi dalam jumlah yang cukup besar (hanya mikrogram yang tersedia saat ini; bandingkan, miligram berkelium dan kalifornium tersedia). Produksi lebih praktis dari elemen superheavy lebih lanjut akan membutuhkan proyektil yang lebih berat dari 48Ca. [11]
Upaya sintesis [sunting sumber]
Sintesis ununenium pertama kali dicoba pada tahun 1985 dengan cara membombardir target einsteinium-254 dengan kalsium-48 ion pada akselerator superHILAC di Berkeley, California:
254
99Es
+ 48
20Ca
→ 302
Sudah
- → tidak ada atom
Tidak ada atom yang diidentifikasi, yang menyebabkan penampang melintang 300 nb. [15] Perhitungan selanjutnya menunjukkan bahwa bagian penampang dari reaksi 3n (yang akan menghasilkan 299Uue dan tiga neutron sebagai produk) sebenarnya adalah enam ratus ribu kali lebih rendah dari batas atas ini, pada 0,5 pb. [16]
Sebagai ununenium adalah elemen yang paling langka yang belum ditemukan, telah menjadi target eksperimen sintesis oleh tim Jerman dan Rusia dalam beberapa tahun terakhir. [17] [18] Eksperimen Rusia dilakukan pada tahun 2011, dan tidak ada hasil yang dilepaskan, sangat menyiratkan bahwa tidak ada atom ununenium yang diidentifikasi. Dari bulan April sampai September 2012, sebuah upaya untuk mensintesis isotop295Uue dan 296Uue dibuat dengan membombardir target berkelium-249 dengan titanium-50 di Pusat Helmholtz GSI untuk Riset Heavy Ion di Darmstadt, Jerman. [19] [20] Berdasarkan penampang yang diprediksi secara teoritis, diharapkan sebuah atom ununenium akan disintesis dalam waktu lima bulan sejak awal percobaan. [10]
249
97Bk
+ 50
22Ti
→ 299
Sudah
- → 296
Sudah
+ 3 1
0
n
249
97Bk
+ 50
22Ti
→ 299
Sudah
- → 295
Sudah
+ 4 1
0
n
Percobaan tersebut awalnya direncanakan akan berlanjut sampai November 2012, [21] namun dihentikan lebih awal untuk memanfaatkan target 249Bk untuk mengkonfirmasi sintesis tenness (sehingga mengubah proyektil menjadi 48Ca). [22] Reaksi antara 249Bk dan 50Ti ini diprediksi merupakan reaksi praktis yang paling menguntungkan untuk pembentukan ununennium, [20] karena agak asimetris, [10] meskipun juga agak dingin. [22] (Reaksi antara 254E dan 48Ca akan lebih unggul, namun mempersiapkan jumlah miligram untuk target sangat sulit.) [10] Namun, perubahan yang diperlukan dari "peluru perak" sampai 50Ti membagi hasil yang diharapkan dari ununennium sekitar dua puluh, karena hasil sangat bergantung pada asimetri reaksi fusi. [10]
Karena masa paruh pendek yang diprediksi, tim GSI menggunakan elektronik "cepat" baru yang mampu mendaftarkan kejadian peluruhan dalam mikrodetik. [20] Tidak ada atom ununenium yang diidentifikasi, menyiratkan penampang yang membatasi dari 70 fb. [22] Penampang aktual yang diprediksi sekitar 40 fb, yang pada batas teknologi saat ini. [10]
Tim di Joint Institute for Nuclear Research di Dubna, Rusia, berencana untuk memulai percobaan baru mengenai sintesis ununenium dan unbinilium dengan menggunakan reaksi 249Bk + 50Ti dan 249Cf + 50Ti pada tahun 2019 dan 2020 menggunakan kompleks percobaan baru. [23] [24] Tim di RIKEN di Jepang juga berencana untuk mencoba elemen-elemen ini pada tahun 2017 sampai 2020 dengan target 248Cm menggunakan reaksi 248Cm + 51V dan 248Cm + 54Cr: [25] [26] berikut ini, RIKEN berencana untuk mencoba sintesisunbiunium (elemen 121). [27] Sumber ion untuk balok 51V dan 54Cr yang diperlukan untuk eksperimen RIKEN sedang dalam pengembangan; yang untuk 50Ti sudah siap dan tim RIKEN bermaksud untuk pertama mempelajari perbedaan yang timbul dari perubahan dari 48Ca menjadi proyektil yang lebih berat dengan reaksi 248Cm + 50Ti yang bertujuan menghasilkan isotop baru oganesson. [28]
248
96Cm
+ 51
23V
→ 299
Sudah
- → 296
Sudah
+ 3 1
0
n
248
96Cm
+ 51
23V
→ 299
Sudah
- → 295
Sudah
+ 4 1
0
n
Laboratorium di RIKEN di Jepang dan di JINR di Rusia paling sesuai untuk eksperimen ini karena hanya satu-satunya di dunia di mana waktu balok yang panjang dapat diakses untuk reaksi dengan perkiraan penampang melintang rendah tersebut. [29]
Penamaan [sunting sumber]
Dengan menggunakan nomenklatur Mendeleev untuk elemen yang tidak disebutkan namanya dan belum ditemukan, ununenium harus dikenal sebagai eka-francium. Dengan menggunakan rekomendasi IUPAC tahun 1979, elemen tersebut harus untuk sementara disebutununennium (simbol Uue) sampai ditemukan, penemuan dikonfirmasi, dan nama tetap dipilih. [30] Meskipun banyak digunakan di komunitas kimia di semua tingkat, mulai dari ruang kelas kimia hingga buku teks lanjutan, rekomendasinya kebanyakan diabaikan di kalangan ilmuwan yang bekerja secara teoritis atau eksperimen pada elemen superheavy, yang menyebutnya "elemen 119", dengan simbol E119, (119) atau 119. [1]
Properti yang diprediksi [sunting sumber]
Nuklir stabilitas dan isotop [sunting sumber]
Bagan stabilitas nuklida seperti yang digunakan oleh tim Dubna pada tahun 2010. Isotop yang ditandai ditunjukkan dengan batas. Di luar unsur 118 (oganesson, elemen yang terakhir diketahui), garis nuklida yang diketahui diperkirakan akan cepat memasuki daerah ketidakstabilan, tanpa paruh waktu selama satu mikrodetik setelah elemen 121. Wilayah elips membungkus lokasi yang diprediksi di pulau stabilitas. [10]
Orbital dengan jumlah kuantum azimut tinggi dinaikkan dalam energi, menghilangkan apa yang sebaliknya menjadi celah energi orbital yang sesuai dengan peledakan shell proton tertutup 114, seperti yang ditunjukkan pada diagram kiri yang tidak memperhitungkan dampak ini. Ini memunculkan shell proton berikutnya ke wilayah sekitar elemen 120, seperti yang ditunjukkan pada diagram yang tepat, berpotensi meningkatkan paruh tinggal elemen 119 dan 120 isotop. [31]
Kestabilan inti sangat berkurang dengan bertambahnya jumlah atom setelah curium, elemen 96, yang umur paruhnya empat kali lebih besar dari pada elemen bernomor yang lebih tinggi. Semua isotop dengan nomor atom di atas 101 mengalami peluruhan radioaktif dengan waktu paruh kurang dari 30 jam. Tidak ada unsur dengan nomor atom di atas 82 (setelah timbal) memiliki isotop stabil. [32] Namun, karena alasan yang belum dipahami dengan baik, ada sedikit peningkatan stabilitas nuklir di sekitar angka atom 110-114, yang mengarah pada kemunculan apa yang dikenal dalam fisika nuklir sebagai "pulau stabilitas". Konsep ini, yang diusulkan oleh profesor Universitas California Glenn Seaborg, menjelaskan mengapa elemen superheavy bertahan lebih lama dari perkiraan. [33]
Umur paruh alfa-decay diprediksi untuk 291-307Ada berada di urutan mikrodetik. Masa paruh alfa-peluruhan terpanjang yang diprediksi adalah ~ 485 mikrodetik untuk isotop 294Uue. [34] [35] [36] Ketika mempertimbangkan aneka mode peluruhan, perkiraan waktu paruh turun lebih jauh menjadi hanya beberapa mikrodetik. [1] [6] Beberapa isotop yang lebih berat mungkin lebih stabil; Fricke dan Waber meramalkan bahwa ia akan menjadi isotop ununenium paling stabil di tahun 1971. [2] Ini memiliki konsekuensi untuk sintesis ununenium, karena isotop dengan paruh di bawah satu mikrodetik akan membusuk sebelum mencapai detektor, dan isotop yang lebih berat tidak dapat disintesis oleh tumbukan target yang diketahui dan inti proyektil yang dapat diketahui. [1] [6] Namun demikian, model teoritis baru menunjukkan bahwa celah energi yang diharapkan antara orbital proton 2f7 / 2 (terisi pada elemen 114) dan 2f5 / 2 (terisi pada elemen 120) lebih kecil dari yang diharapkan, sehingga elemen 114 tidak lagi nampak sebagai cangkang nuklir tertutup bulat yang stabil, dan celah energi ini dapat meningkatkan stabilitas elemen 119 dan 120. Magicnucleus ganda berikutnya sekarang diperkirakan berada di sekitar 306Ubb bulat (elemen 122), namun paruh paruh yang diharapkan dan penampang produksi rendah dari nuklida ini membuat sintesisnya menantang. [31]
Atom dan fisik [sunting sumber]
Menjadi unsur periode pertama 8, ununenium diprediksi menjadi logam alkali, di bawah lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, dan francium. Masing-masing elemen ini memiliki satu elektron valensi di orbital terluar (konfigurasi elektron valensi ns1), yang mudah hilang dalam reaksi kimia untuk membentuk keadaan oksidasi +1: sehingga logam alkali merupakan unsur yang sangat reaktif. Ununennium diperkirakan akan melanjutkan tren dan memiliki konfigurasi elektron valensi 8s1. Oleh karena itu diharapkan berperilaku seperti congeners ringan; Namun, juga diperkirakan berbeda dari logam alkali ringan di beberapa properti. [1]
Alasan utama untuk memprediksi perbedaan antara ununenium dan logam alkali lainnya adalah interaksi spin-orbit (SO) - interaksi timbal balik antara gerak dan putaran elektron. Interaksi SO sangat kuat untuk elemen superheavy karena elektron mereka bergerak lebih cepat - pada kecepatan yang sebanding dengan kecepatan cahaya - dibandingkan atom ringan. [37] Dalam atom ununennium, ia menurunkan tingkat energi elektron 7p dan 8s, menstabilkan elektron yang sesuai, namun dua dari tingkat energi elektron 7p lebih stabil daripada empat lainnya. [38] Efeknya disebut pemisahan subkulit, karena membagi subkulit 7p menjadi bagian yang lebih stabil dan kurang stabil. Ahli kimia komputasional memahami perpecahan tersebut sebagai perubahan kuantum kuantum (azimut) kedua dari 1 sampai 1/2 dan 3/2 untuk bagian subkulit 7p yang lebih stabil dan kurang stabil. [37] [c] Jadi , elektron terluar 8s dari ununenium distabilkan dan menjadi sulit untuk dilepaskan dari yang diperkirakan, sementara 7p3 / 2 elektron sejajar tidak stabil, mungkin memungkinkan mereka untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia. [1] Stabilisasi orbital terluar terluar (sudah signifikan dalam francium) adalah faktor kunci yang mempengaruhi kimia ununennium, dan menyebabkan semua kecenderungan sifat atom dan molekuler logam alkali membalikkan arah setelah cesium. [4]
Empiris (Na-Cs, Mg-Ra) dan meramalkan (Fr-Uhp, Ubn-Uhh) jari atom dari logam alkali dan alkali tanah dari periode ketiga sampai titik awal, diukur dalam angstrom [1] [39]
Empirik empiris (Na-Cs), semi empiris (Fr), dan prediksi (Uue) afinitas elektron logam alkali dari periode ketiga sampai kedelapan, diukur dalam volt elektron. [1] [39] Mereka turun dari Li ke Cs, namun nilai Fr, (492 ± 10) meV, adalah 20 meV lebih tinggi dari Cs, dan Uue jauh lebih tinggi lagi pada 662 meV. [40]
Energi ionisasi empiris (Na-Fr, Mg-Ra) dan prediksi (Uue-Uhp, Ubn-Uhh) dari logam alkali dan alkali tanah dari periode ketiga sampai kesembilan, diukur dalam volt elektron [1] [39] Karena stabilisasi elektron 8s luarnya, energi ionisasi pertama ununenium - energi yang dibutuhkan untuk mengeluarkan elektron dari atom netral - diperkirakan 4,53 eV, lebih tinggi dari logam alkali yang diketahui dari kalium dan seterusnya. Efek ini sangat besar sehingga unbiunium (elemen 121) diprediksi memiliki energi ionisasi lebih rendah 4,45 eV, sehingga logam alkali pada periode 8 tidak akan memiliki energi ionisasi terendah dalam periode tersebut, seperti yang berlaku untuk semua periode sebelumnya. [1] Afinitas ununennium'selectron diperkirakan jauh lebih besar daripada cesium dan francium; Memang, ununenium diperkirakan memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi daripada semua logam alkali yang lebih ringan dari itu. Efek relativistik juga menyebabkan penurunan yang sangat besar dalam ketidakmampuan ununennium, [1] menjadi 169,7 a.u. [41] Memang, polarisabilitas dipol statis (αD) ununennium, suatu kuantitas yang dampak relativitasnya sebanding dengan kuadrat dari nomor atom unsur tersebut, telah dihitung kecil dan serupa dengan natrium. [42]
Elektron atom uni-uni-atom-teroksidasi sehingga hanya memiliki satu elektron, Uue118 + - diperkirakan bergerak begitu cepat sehingga massanya 1,99 kali dari elektron yang tidak bergerak, sebuah fitur yang berasal dari efek relativistik. Sebagai perbandingan, gambar untuk francium seperti hidrogen adalah 1,29 dan gambar untuk cesium seperti hidrogen adalah 1,091. [37] Menurut ekstrapolasi undang-undang relativitas sederhana, yang secara tidak langsung mengindikasikan kontraksi radius atom [37] menjadi sekitar 240 pm, [1] sangat dekat dengan rubidium (247 pm); jari-jari metalik juga diturunkan sampai pukul 260 pm. [1] Radius ionik Uue + diperkirakan berusia 180 pm. [1]
Ununennium diprediksi memiliki titik lebur antara 0 ° C dan 30 ° C: sehingga bisa menjadi cairan pada suhu kamar. [5] Tidak diketahui apakah ini melanjutkan tren penurunan titik leleh ke bawah kelompok, karena titik leleh francium diketahui sangat buruk, yang telah dinyatakan bervariasi sekitar 23 ° C [43] atau 27 ° C, [44] dengan keduanya nilai yang sangat dekat dengan nilai cesium (28,5 ° C), mungkin karena panas ekstrem yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif francium. Titik didih ununenium diperkirakan sekitar 630 ° C, yang lebih rendah dari pada semua elemen sebelumnya dalam kelompok tersebut, mengikuti tren periodik ke bawah. [2] [d] Kepadatan ununenium telah diperkirakan banyak terjadi. antara 3 dan 4 g · cm-3, melanjutkan tren peningkatan kerapatan ke bawah kelompok, dengan menggunakan nilai prediksi untuk francium antara 2,8 dan 3,0 g · cm-3. [2] [3] [e]
Kimia [sunting sumber]
Panjang ikatan dan energi ikatan-ikatan dari dimer logam alkali. Data untuk Fr2 dan Uue2 diperkirakan. [45] CompoundBond length (Å) Energi disosiasi obligasi (kJ · mol-1) Li22.673101.9Na23.07972.04K23.92453.25Rb24.21047.77Cs24.64843.66Fr2 ~ 4.61 ~ 42.1Uue2 ~ 4.27 ~ 53,4
Kimia ununenium diperkirakan serupa dengan logam alkali, [1] tapi mungkin akan berperilaku lebih seperti potassium [46] atau rubidium [1] daripada cesium atau francium. Ini tidak biasa karena tren periodik, mengabaikan efek relativistik, akan memprediksi ununenium menjadi lebih reaktif daripada cesium dan francium. Reaktifitas yang diturunkan ini disebabkan oleh stabilisasi relativistik elektron valensi ununennium, yang meningkatkan energi ionisasi pertama ununenium dan menurunkan jari-jari themetallic dan ionic; [46] efek ini sudah terlihat pada francium. [1] kimia ununenium dalam keadaan oksidasi +1 harus lebih mirip dengan kimia rubidium daripada francium. Di sisi lain, jari-jari ion ion Uue + diperkirakan lebih besar dari pada Rb +, karena orbital 7p tidak stabil dan dengan demikian lebih besar dari orbital-p dari kulit bawah. Ununennium juga dapat menunjukkan keadaan oksidasi +3, [1] yang tidak terlihat pada logam alkali lainnya, [47] sebagai tambahan terhadap keadaan oksidasi +1 yang merupakan karakteristik dari logam alkali lainnya dan juga merupakan keadaan oksidasi utama semua logam alkali yang dikenal: ini karena destabilisasi dan perluasan dari 7p3 / 2 spinor, menyebabkan elektron terluarnya memiliki energi ionisasi lebih rendah daripada yang diharapkan. [1] [47] Banyak senyawa ununenium diharapkan memiliki karakter kovalen yang besar, karena keterlibatan elektron 7p3 / 2 pada ikatan: efek ini juga terlihat pada tingkat yang lebih rendah pada francium, yang menunjukkan beberapa kontribusi 6p3 / 2 terhadap ikatan di francium superoksida (FrO2). [37] Jadi, bukannya ununenium menjadi unsur yang paling electropositive, karena ekstrapolasi sederhana tampaknya menunjukkan, cesium justru mempertahankan posisi ini, dengan elektronegatifitas ununenium kemungkinan besar mendekati sodium (0,93 pada skala Pauling) . [4] Potensi reduksi standar pasangan Uue + / Uue diperkirakan sebesar -2,9 V. [5]
Panjang ikatan dan energi ikatan-ikatan MAu (M = logam alkali). Semua data diprediksi, kecuali energi ikatan-ikatan dari KAu, RbAu, dan CsAu. [4] CompoundBond length (Å) Energi disosiasi obligasi (kJ · mol-1) KAu2.8562.75RbAu2.9672.48CsAu3.0502.53FrAu3. 0972.75UueAu3.0742.44
Pada fase gas, dan pada suhu yang sangat rendah dalam fase terkondensasi, logam alkali membentuk molekul diatomik terikat kovalen. Panjang ikatan logam-logam dalam molekul M2 ini meningkat dari kelompok Li2 menjadi Cs2, namun kemudian menurun setelah itu ke Uue2, karena efek relativistik yang disebutkan di atas yang menstabilkan orbital 8s. Tren yang berlawanan ditunjukkan untuk energi disosiasi ikatan logam-logam. Ikatan Uue-Uue harus sedikit lebih kuat dari pada ikatan K-K. [4] [45] Dari energi disosiasi M2 ini, lapisan turunan sublimasi (ΔHub) ununenium diperkirakan 94 kJ · mol-1 (nilai francium harus sekitar 77 kJ mol-1). [4] Ikatan Uue-Au harus menjadi ikatan terlemah antara emas dan logam alkali, namun tetap stabil. Hal ini memberikan entrenpies adsorpsi berukuran sedang ekstrapolasi (106) dari 106 kJ · mol-1 pada emas (nilai francium harus 136 kJ · mol-1), 76 kJ · mol-1 pada platinum, dan 63 kJ · mol- 1 pada perak, yang terkecil dari semua logam alkali, yang menunjukkan bahwa akan layak untuk mempelajari kromatografiadsorpsi ununennium ke permukaan yang terbuat dari logam mulia. [4] Entalpi penyerapan ununenium pada permukaan Teflon diperkirakan 17,6 kJ · mol-1, yang akan menjadi yang terendah di antara logam alkali: informasi ini akan sangat berguna untuk eksperimen kimia masa depan pada ununennium. [41] The ΔHsub dan -ΔHadsvalues tidak terkait secara proporsional untuk logam alkali, karena mereka berubah berlawanan arah karena jumlah atom meningkat. [4]
Lihat juga [sunting sumber]
Tabel periodik yang diperluas
Catatan [sunting sumber]
^ Meskipun namanya, "fusi dingin" dalam konteks sintesis elemen superheavy adalah konsep yang berbeda dari gagasan bahwa fusi nuklir dapat dicapai dalam kondisi suhu kamar (lihat fusi dingin). [7] Stabil isotop elemen paling ringan biasanya memiliki rasio neutron-proton yang dekat atau sama dengan satu (misalnya, isotop aluminium yang stabil hanya memiliki 13 proton dan 14 neutron, [12] membuat rasio neutron-proton 1,077). Namun, isotop elemen yang lebih berat memiliki rasio neutron-proton yang lebih tinggi, meningkat dengan jumlah proton (isotop stabil yodium hanya memiliki 53 proton dan 74 neutron, rasio neutron-proton 1,396; isotop stabil satu-satunya emas memiliki 79 proton dan 118 neutron, neutron -proton rasio 1,494; isotop plutonium yang paling stabil memiliki 94 proton dan 150 neutron, rasio neutron-proton 1,596). [12] Tren ini diperkirakan akan berlanjut ke elemen superheavy, sehingga menyulitkan sintesis isotop mereka yang paling stabil, karena rasio neutron-proton dari elemen yang disintesisnya lebih rendah dari rasio yang diharapkan dari isotop yang paling stabil dari elemen superheavy. Nomor kuantum sesuai dengan huruf dalam orbital elektron: 0 sampai s, 1 sampai p, 2 sampai d, dan lain-lain. Lihat bilangan kuantum azimut untuk informasi lebih lanjut. ^ Tren ini mengabaikan nilai anomali dan kemungkinan tidak akurat dari 680 ° C sering diberikan untuk francium, meskipun lebih tinggi dari cesium pada suhu 671 ° C. ^ Nilai 1,87 g · cm-3 sering ditemukan pada kepadatan francium, meskipun ini kemungkinan salah.