Copernicium

Copernicium
Roentgenium ← Copernicium → Nihonium
Hg
  Centreret kubisk krystalstruktur
 
112
Cn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Cn
-
Fuldt bordUdvidet bord
Position i det periodiske system
Symbol Cn
Efternavn Copernicium
Atom nummer 112
Gruppe 12
Periode 7 th periode
Blok Blok d
Elementfamilie Overgangsmetal
eller dårligt metal
Elektronisk konfiguration [ Rn ] 5 f 14 6 d 10 7 s 2 (simulering)
Elektroner efter energiniveau 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2
Elementets atomare egenskaber
Atommasse [285]
Kovalent radius 122  pm
Ioniseringsenergier
1 re  : 1 154,9  kJ · mol -1 3 e  : 3 164,7  kJ · mol -1
2 e  : 2170,0  kJ · mol -1
Mest stabile isotoper
Iso ÅR Periode MD Ed PD
MeV
283 Cn {syn.} 4  sek
90% α

10% FS
9,53
9,32
8,94
-

279 Ds

-
285 Cn {syn.} 29  s a 9.15
9.03?
281 Ds
Enkle kropsfysiske egenskaber
Almindelig tilstand Måske gasformig
Volumenmasse 23,7  g · cm -3 (forudsigelse)
Krystal system Kubisk centreret (forudsigelse)
Kogepunkt 84+112
−108
 ° C
Forskellige
N o  CAS 54084-26-3
Forholdsregler
Radioaktivt element
Radioelement med bemærkelsesværdig aktivitet
Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet.

Den Copernicium ( symbol Cn ) er det grundstof af atomnummer 112. Det er den Ununbium (Uub) af det systematiske navnIUPAC , og stadig kaldes element 112 i litteraturen. Den blev først syntetiseret den 9. februar 1996 af 208 Pb ( 70 Zn , n ) 277 Cn- reaktionen ved Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) i Darmstadt , Tyskland , og dens identifikation blev valideret af IUPAC i maj 2009 . Det fik sit endelige navn i februar 2010 til ære for Nicolas Copernicus .

Det er et stærkt radioaktivt transactinid , hvis kendte mest stabile isotop , 285 Cn, har en halveringstid29  s . Placeret under kviksølv i det periodiske system af elementer , ville det høre til blok d . I modsætning til de andre elementer i gruppe 12 , som er dårlige metaller , kan det være et overgangsmetal på grund af relativistiske effekter, der stabiliserer den elektroniske subshell s til skade for d subshell  : kationen Cn 2+ ville således have den elektroniske konfiguration [Rn ] 5f 14 6d 8 7s 2 . Copernicium ville være meget flygtigt, og det er ikke udelukket, at det kunne være gasformigt under normale temperatur- og trykforhold .

Syntese

Copernicium blev først syntetiseret den 9. februar 1996i Darmstadt , Tyskland , ved GSI ( Gesellschaft für Schwerionenforschung ). Det blev opnået ved at bombardere et bly 208- mål med zinkioner 70 i et eksperiment, hvor et enkelt atom blev produceret:

70
30
Zn
+208
82
Pb
278
112
Cn *
277
112
Cn
+1
0
n
.

GSI bekræftede sine resultater ved Maj 2000med syntesen af ​​et andet atom på 277 Cn.

Eksperimentet blev reproduceret i 2004RIKEN og resulterede i syntesen af ​​to nye atomer, hvilket bekræftede de eksperimentelle data, der blev indsamlet i Tyskland.

Den aktuelle teknik til fremstilling af isotoper af copernicium kan opsummeres ved følgende tabel:

Ion Mål Isotop Oplev status
70 Zn 208 Pb 278 Cn Succes
50 Ti 232 Th 282 Cn Reaktion ikke forsøgt
48 Ca 238 U 286 Cn Succes
48 Ca 242 Pu 283 Cn Succes
40 Ar 244 Pu 284 Cn Reaktion ikke forsøgt
36 S 248 Cm 284 Cn Reaktion ikke forsøgt
30 Si 249 Jf 279 Cn Reaktion ikke forsøgt

Den første isotop, der skal syntetiseres, er 277 Cn i 1996. Der kendes seks radioisotoper , fra 277 Cn til 285 Cn og muligvis to nukleare isomerer (ubekræftet). Den længstlevede isotop, der er bekræftet, er 285 Cn med en halveringstid på 29 sekunder.

Gasfaseeksperimenter

De kemiske egenskaber af copernicium er blevet undersøgt især efter indikationer af, at det udviser de mest mærkbare relativistiske effekter blandt alle elementer i periode 7 . Dens elektronkonfiguration til jordtilstanden er [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 , den tilhører gruppe 12 i det periodiske system og bør derfor opføre sig som kviksølv og danne binære forbindelser med ædle metaller såsom guld . Der er således gjort et forsøg på at karakterisere entalpi af adsorption af atomer af copernicon på guldoverflader ved forskellige temperaturer. Under hensyntagen til den relativistiske stabilisering af 7'ers elektroner udviser copernicium egenskaber, der minder om dem fra en ædelgas såsom radon . Vi forsøgte således at måle forskellene i adsorptionsegenskaber mellem copernicium, kviksølv og radon.

Det første eksperiment blev udført under anvendelse af reaktionen 238 U ( 48 Ca , 3 n ) 283 Cn. Påvisningen var baseret på de spontane fissionsprodukter fra moderisotopen med en halveringstid5  minutter . Analyse af dataene viste, at copernicium var mere flygtigt end kviksølv og udviste ædelgasegenskaber. Usikkerhed vedrørende syntesen af copernicium 283 har imidlertid rejst tvivl om disse resultater. Yderligere undersøgelser er derfor udført ved at generere denne isotop som et henfaldsprodukt af flerovium 287 efter reaktionen 242 Pu ( 48 Ca , 3 n ) 287 Fl . To atomer af copernicium 283 blev identificeret under dette eksperiment, hvis adsorptionsegenskaber bestemte, at copernicium danner svage metal-til-metal-bindinger med guld, hvilket gør det til en mere flygtig homolog af kviksølv og placerer det resolut i gruppe 12 .

Dette eksperiment blev gentaget i april 2007, hvilket gjorde det muligt at identificere tre nye atomer af copernicium. Adsorptionsegenskaberne af copernicium er blevet bekræftet og er i fuld overensstemmelse med dets position som det tungeste gruppe 12- element . Disse eksperimenter tillod også det første skøn over kogepunktet for copernicium: 84+112
−108
 ° C
, hvilket kan gøre det til en gas under normale temperatur- og trykforhold.

Noter og referencer

Bemærkninger

  1. Den19. februar 2010, beslutning offentliggjort af tidsskriftet Pure and Applied Chemistry i sin udgave afmarts 2010.

Referencer

  1. (da) Darleane C. Hoffman , Diana M. Lee og Valeria Pershina , Transactinide Elements and Future Elements  " , The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements , 2011, s.  1652-1752 ( ISBN  978-94-007-0210-3 , DOI  10.1007 / 978-94-007-0211-0_14 , Bibcode  2011tcot.book.1652H , læs online )
  2. (in) Copernicium  " , Periodisk system , fra Royal Society of Chemistry (adgang til 12. december 2016 )
  3. (in) Sandra Soverna , indikation for et gasformigt element 112  " [PDF] , GSI Scientific Report 2003 om Nuclear Chemistry Institute ved University of Mainz (adgang 16. december 2016 ) .
  4. (da) Robert Eichler, Nikolay V. Aksenov, Alexey V. Belozerov, Gospodin A. Bozhikov, Victor I. Chepigin, Sergey N. Dmitriev, Rugard Dressler, Heinz W. Gäggeler, Alexander V. Gorshkov, Mikhail G Itkis, Florian Haenssler, Andreas Laube, Viacheslav Y. Lebedev, Oleg N. Malyshev, Yuri Ts. Oganessian, Oleg V. Petrushkin, David Piguet, Andrei G. Popeko, Peter Rasmussen, Sergey V. Shishkin, Alexey A. Serov, Alexey V. Shutov, Alexander I. Svirikhin, Evgeny E. Tereshatov, Grigory K. Vostokin, Maciej Wegrzecki , Alexander V. Yeremin , “  Termokemiske og fysiske egenskaber af element 112  ” , Angewandte Chemie , bind.  47, nr .  17, 2008, s.  3262-3266 ( PMID  18338360 , DOI  10.1002 / anie.200705019 , læs online )
  5. (i) Jyoti Gyanchandani, Vinaya kMishra GK Dey og SK Sikka , Super tungt grundstof Copernicium: Cohesive og elektroniske egenskaber revisited  " , Solid State Communications , vol.  269, januar 2018, s.  16-22 ( DOI  10.1016 / j.ssc.2017.10.009 , Bibcode  2018SSCom.269 ... 16G , læs online )
  6. Mark Winter , “  WebElements - Element 112  ” , University of Sheffield & WebElements Ltd, UK, 2009(adgang 14. december 2009 )
  7. Det oprindeligt foreslåede symbol af GSI var Cp , men IUPAC udsendte hurtigt en foreløbig anbefaling for symbolet Cn for at undgå forveksling med det gamle symbol på cassiopeium , en alternativ betegnelse på lutetium, der blev brugt i Tyskland indtil 1949, og med symbolet almindeligt anvendt i uorganisk kemi for cyclopentadien ligand .
  8. Techno-Science.Net-artikel  : “Nyt kemisk element endelig anerkendt: det er stadig at finde et navn”.
  9. (i) IUPAC News - 20. februar 2010  " ( ArkivWikiwixArchive.isGoogleHvad skal jeg gøre? ) (Adgang til 26. marts 2013 )Element 112 hedder Copernicium . "
  10. (in) Kazuyuki Tatsumi og John Corish , Elementets navn og symbol med atomnummer 112 (IUPAC-anbefalinger 2010)  " , Pure and Applied Chemistry , Vol.  82, nr .  3, 24. februar 2010, s.  753-755 ( ISSN  1365-3075 , læs online )
    DOI : 10.1351 / PAC-REC-09-08-20
  11. (in) S. Hofmann et al. , “  Det nye element 112  ” , Zeitschrift für Physik: A Hadrons and Nuclei , vol.  354, nr .  1, 1996, s.  229-230 ( DOI  10.1007 / BF02769517 )
  12. (in) Hofmann et al., Nye resultater er element 111 og 112  " , European Physical Journal A Hadrons and Nuclei , bind.  14, nr .  2 2002, s.  147–57 ( DOI  10.1140 / epja / i2001-10119-x )
  13. (in) Hofmann et al., Nye resultater er element 111 og 112  " , GSI Scientific Report , bind.  2000, 2000( læs online )
  14. K. Morita (2004). "Forfald af en isotop 277 112 produceret af 208 Pb + 70 Zn-reaktion" i eksotiske kerner (EXON2004) Proceedings of the International Symposium : 188-191 s., World Scientific ( DOI : 10.1142 / 9789812701749_0027 ).  
  15. (da) Heinz W. Gäggeler og Andreas Türler , Gasfase -kemi af superheavy-elementer  " , The Chemistry of Superheavy Elements , December 2013, s.  415-483 ( DOI  10.1007 / 978-3-642-37466-1_8 , læs online )

Se også

eksterne links


  1 2                               3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1  H     Hej
2  Li Være   B VS IKKE O F Født
3  Ikke relevant Mg   Al Ja P S Cl Ar
4  K Det   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Eller Cu Zn Ga Ge Es Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I Sn Sb Du jeg Xe
6  Cs Ba   Det Det her Pr Nd Om eftermiddagen Sm Havde Gd TB D y Ho Er Tm Yb Læs Hf Dit W Re Knogle Ir Pt Hg Tl Pb Bi Po Rn
7  Fr Ra   Ac Th Pa U Np Kunne det Er Cm Bk Jf Er Fm Md Ingen Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8  119 120 *    
  * 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142  


  alkali   metaller
  Alkalisk  
jord
  Lanthanider  
overgangsmetaller   metaller  
  Dårlige   metaller
  Metal-  
loids
Ikke-
  metaller  
halo
  -gener  
  Ædle   gasser
Varer
  uklassificeret  
Actinides
    Superactinider