Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии

Теннессин

Теннессин
← Ливерморий | Оганесон →
117 At
↑
Ts
↓
(Usu)
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая система элементов
117Ts
Unknown.svg
Electron shell 117 Tennessine.svg
Внешний вид простого вещества
Неизвестно
Свойства атома
Название, символ, номер Теннессин / Tennessine (Ts), 117
Группа, период, блок 17, 7, p
Атомная масса
(молярная масса)		 [294] (массовое число наиболее устойчивого изотопа)[1]
Электронная конфигурация [Rn]5f146d107s27p5
Электроны по оболочкам 2,8,18,32,32,18,7
(прогноз)
Химические свойства
Степени окисления +1, +3 [2]
Прочие характеристики
Номер CAS 87658-56-8
Наиболее долгоживущие изотопы
Основная статья: Изотопы теннессина
Изотоп Распростра-
нённость 		Период полураспада Канал распада Продукт распада
294Ts[3] синт. 51+41
−16 мс 		α 290Mc
293Ts[4] синт. 22+8
−4 мс 		α 289Mc
117
Теннессин
(294)
5f146d107s27p5

Теннесси́н[5][6] (химический символ — Ts, новолат. и англ. Tennessine[7]), ранее унунсе́птий (лат. Ununseptium, Uus) или э́ка-аста́т — химический элемент семнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы 7-ой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 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. Формально относится к галогенам, однако его химические свойства ещё не изучены и могут отличаться от свойств, характерных для этой группы элементов. Теннессин открыт последним по времени из элементов седьмого периода таблицы Менделеева и последним элементом на 2023 год[10].

Не встречается в природе ввиду крайне малого времени жизни его изотопов.

Происхождение названия

[править | править код]

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].

8 июня 2016 года ИЮПАК рекомендовал дать элементу название «теннессин» (Ts) в знак признания вклада штата Теннесси, в том числе Национальной лаборатории Ок-Ридж (НЛОР), 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 и Центре развития радиохимической инженерии НЛОР. Название «теннессин» было представлено научной общественности для 5-месячного обсуждения с 8 июня по 8 ноября 2016 года[14].

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

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»[15]. 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[16]. 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[17]. Вслед за этим Комиссия по обогащению французского языка, следуя традиции, рекомендовала для использования во французском языке название tennesse[18]. Затем аналогичное решение — использовать название tenness — приняли и немецкие эксперты[19].

В качестве обозначения для теннессина был выбран символ Ts, который уже используется в органической химии для обозначения радикала тозила. 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[20].

Изотопы

[править | править код]
Основная статья: Изотопы теннессина

У теннессина нет стабильных изотопов. 294Ts является самым долгоживущим из известных изотопов, с периодом полураспада 51 миллисекунда.

Получение

[править | править код]

Теннессин 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[21]. 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[22]. В 2014 году существование 117-го элемента подтвердила международная группа физиков-ядерщиков, работающая в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца (Дармштадт, Германия)[23].

Физические свойства

[править | править код]

Теннессин номинально относится к галогенам, следуя после иода и астата. Точные свойства теннессина остаются предметом обсуждения. По наиболее вероятной модели, является металлоидом (или полуметаллом), с преимуществом металлических свойств над неметаллическими[24].

Его плотность ожидается в диапазоне 7,1—7,3 г/см³, то есть несколько больше, чем плотность его гомолога астата, равная 6,3—6,5 г/см³ (вследствие того, что астат очень сильно радиоактивен, его плотность также рассчитана теоретически)[24].

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[25], 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[26] или даже ещё меньшей — вплоть до 230 °C, что ниже температуры кипения астата, которая составляет 309 °C[27].

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[25][28].

Химические свойства

[править | править код]

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[25].

Теоретически предсказывается, что второй по распространённости степенью окисления теннессина является +3[29]. 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

[править | править код]
  1. ↑ 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.
  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. — Bibcode: 2013PhRvC..87e4621O.
  4. ↑ Khuyagbaatar J. et al. 48Ca+249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z=117: Long-Lived α-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, Объединенный институт ядерных исследований. Дата обращения: 22 мая 2025.
  6. ↑ 1 2 Meyers, Fabienne. IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118 - IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry (30 ноября 2016). Дата обращения: 22 мая 2025.
  7. ↑ Peter van der Krogt. 117. Tennessine - Elementymology & Elements Multidict. www.vanderkrogt.net. Дата обращения: 22 мая 2025.
  8. ↑ Физики из Дубны синтезировали 117-й элемент. Дата обращения: 22 мая 2025.
  9. ↑ 1 2 Yu. Ts. Oganessian, F. Sh. Abdullin, P. D. Bailey, D. E. Benker, M. E. Bennett, S. N. Dmitriev, J. G. Ezold, J. H. Hamilton, R. A. Henderson. Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117 (англ.) // Physical Review Letters. — 2010-04-09. — Т. 104, вып. 14. — ISSN 1079-7114 0031-9007, 1079-7114. — doi:10.1103/physrevlett.104.142502.
  10. ↑ Грушина, Аня. Биографии новых элементов. Дата обращения: 22 мая 2025.
  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. García-Martínez, 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. ↑ Meyers, Fabienne. Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 - IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry (30 декабря 2015). Дата обращения: 22 мая 2025.
  14. ↑ Meyers, Fabienne. IUPAC is naming the four new elements nihonium, moscovium, tennessine, and oganesson - IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry (8 июня 2016). Дата обращения: 22 мая 2025.
  15. ↑ Популярная библиотека химических элементов. n-t.ru. Дата обращения: 22 мая 2025.
  16. ↑ L. Öhrström, J. Reedijk. Names and Symbols of the Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (IUPAC Recommendations 2016) (англ.) // Pure Appl. Chem.. — 2016. — 28 ноябрь. — doi:10.1515/pac-2016-0501.
  17. ↑ «teneso» y «oganesón», mejor que «tenesino» y «oganesson». Дата обращения: 22 мая 2025.
  18. ↑ L'Actualité Chimique, le journal de la SCF - Société Chimique de France (SCF), Société Chimique de France (SCF). Дата обращения: 22 мая 2025.
  19. ↑ Expertenrunde schlägt deutsche Namen für neue Elemente vor (нем.). www.gdch.de. Дата обращения: 22 мая 2025.
  20. ↑ Lars Öhrström, 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: 22 мая 2025.
  21. ↑ Российские и американские физики впервые синтезировали 117-й элемент, РИА Новости (20100407T1005). Дата обращения: 22 мая 2025.
  22. ↑ 117-й элемент таблицы Менделеева удалось синтезировать в Подмосковье - Российская газета, Российская газета (26 июня 2012). Дата обращения: 22 мая 2025.
  23. ↑ Подтверждён синтез 117-го элемента таблицы Менделеева // Наука и жизнь. Дата обращения: 22 мая 2025.
  24. ↑ 1 2 D. Bonchev, Verginia Kamenska. Predicting the properties of the 113-120 transactinide elements // The Journal of Physical Chemistry. — 1981-04. — Т. 85, вып. 9. — С. 1177–1186. — ISSN 1541-5740 0022-3654, 1541-5740. — doi:10.1021/j150609a021.
  25. ↑ 1 2 3 R. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.). — 3rd. — Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. — P. 1724, 1728. — ISBN 1-4020-3555-1.
  26. ↑ Inorganic Chemistry.
  27. ↑ K Takahashi Otozai K. Estimation chemical form boiling point elementary astatine by radio gas chromatography (англ.) // Mendeley. — 1982. — Т. 31, вып. 3-4.
  28. ↑ V. Pershina. Electronic Structure and Chemistry of the Heaviest Elements (англ.) // Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics. — Dordrecht: Springer Netherlands, 2010. — P. 451–520. — ISBN 978-1-4020-9974-8, 978-1-4020-9975-5. — doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_11.
  29. ↑ G. T. Seaborg. Modern alchemy (неопр.). — World Scientific, 1994. — С. 172. — ISBN 981-02-1440-5.

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.ruwiki.ru/w/index.php?title=Теннессин&oldid=1206929086