Anar al contingut

Livermorio

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

El livermorio és el nom del element sintètic de la taula periòdica el símbol de la qual és Lv i la seua número atómico és 116.

El seu nom ve dau en honor al Laboratori Nacional Lawrence Livermore (Lawrence Livermore National Laboratory), en Livermore, Califòrnia.

Història

[editar | editar còdic]

En 2000, investigadors del Laboratori Nacional Lawrence Berkeley varen anunciar la creació de l'element 116, en un artícul publicat en una revista dels EE. UU. cridada Physical Review Letters, expliquen que ho varen fer quan es va observar el decaiguda-α d'un àtom de major número atómico. L'any següent varen publicar la seua retracció despuix de vore que no eren capaces de tornar a fer l'experiment.[1] En juny de 2002, el director del laboratori va anunciar que les senyes de l'experiment havien segut falsificats pel seu autor principal Victor Ninov.

En juny de 2000, l'Institut Conjunt per a l'Investigació Nuclear, en la ciutat de Dubna, va realisar estudis pels quals es va descriure la decaiguda-α de l'isòtop 292Uuh que es va produir en la reacció de fusió d'un núcleu de 248 Cm en ser bombardejat en ions de 48 Ca accelerats per un ciclotrón, com a producte secundari es varen obtindre 4 neutrons. Té una vida mija de prop de 6 milisegons (0,006 segons). Després d'açò té una decaiguda-α en 288Fl (Flerovio) seguit de dos més consecutius en atres àtoms de menor número atómico per a més tarde tindre una fissió espontànea.[2]

Nous experiments es varen fer entre finals de 2000 i inicis de 2001, pero estos varen fallar en crear un nou àtom.

El 2 de maig de 2001, el mateix institut va informar sobre la síntesis d'un segon àtom en la seua quarta ronda d'estudis, i que les propietats varen confirmar una regió de l'estabilitat "aumentada", encara que són acreditats de gran calitat i cuidadosos la confirmació d'estos resultats està encara pendent per falta d'estudis entre ells un estudi en rajos X que prove la conexió entre les reaccions i descendents.

En octubre de 2006 es va anunciar que, en tres ocasions, bombardejant àtoms de californi-249 en ions de calcio-48 produïen ununoctio (element 118), que posteriorment decaïa a ununhexio en temps de milisegons.[3] Confirmant açò, la síntesis de l'element 116 haurà segut demostrada definitivament.

La reacció que crea el livermorio és:

96248Cm+2048Ca→116292Lv+401n

Decau en 47 milisegons a un isòtop prèviament identificat de l'element 114, Fl.

116292Lv→114288Fl+24He

Propietats predites

[editar | editar còdic]

Aparte de les propietats nuclears, no s'han medit propietats del livermorio o els seus composts; açò es deu a la seua producció extremadament llimitada i costosa[4] i al fet de que decau molt ràpidament. Les propietats del livermorio seguixen sent desconegudes i solament es dispon de prediccions.

Estabilitat nuclear i isòtops

[editar | editar còdic]
Archiu:Island of Stability derived from Zagrebaev.png
L'ubicació esperada de l'illa d'estabilitat està marcada pel círcul blanc. La llínea punteada és la llínea de beta estabilitat.

El livermorio es troba en rodalies de la illa d'estabilitat centrada en el copernicio (element 112) i flerovio (element 114).[5][6] Per l'alta barrera de fissió esperada, qualsevol núcleu dins d'esta illa d'estabilitat decau exclusivament per emissió alfa i potser una miqueta de captura d'electrons i decaiguda beta.[7] Mentres que els isòtops coneguts de livermorio no en realitat no tenen suficients neutrons per a estar en l'illa d'estabilitat, es pot vore que s'acosten l'illa, ya que els isòtops més pesats generalment són els de vida més llarga.[2][8]

Els elements superpesados són produïts per fusió nuclear. Estes reaccions de fusió es poden dividir en fusió "calent" i "freda",[10] depenent de l'energia d'excitació del núcleu compost produït. En les reaccions de fusió en calenta, els proyectils molt llaugers i d'alta energia s'acceleren cap a objectius molt pesats (actínits), lo que dona lloc a núcleus composts a alta energia d'excitació (40–50 MeV) que pot fisionar o evaporar varis (3 a 5) neutrons.[11] En les reaccions de fusió freda (que utilisen proyectils més pesats, generalment del quart periodo, i blancs més llaugers, generalment plom i bismut), els núcleus fusionats produïts tenen un relativament baix energia d'excitació (10–20 MeV), lo que disminuïx la provabilitat de que estos productes sofrixquen reaccions de fissió. A mida que els núcleus fusionats es gelen fins al estat fonamental, requerixen l'emissió de solament un o dos neutrons. Les reaccions de fusió en calenta tendixen a produir productes més rics en neutrons perque els actínits tenen les proporcions més altes de neutrons a protones de tots els elements que actualment es poden produir en cantitats macroscòpiques.[12]


Es podria obtindre informació important sobre les propietats dels núcleus superpesados per mig de la síntesis de més isòtops de livermorio, específicament aquells en alguns neutrons més o menys que els coneguts: 286Lv, 287Nv, 288Nv, 289Nv, 294Nv i 295Nv. Açò és possible perque hi ha molts isòtops de curio de vida raonablement llarga que es poden usar per a fer un objectiu.[5] Els isòtops llaugers es poden fer fusionant curio-243 en calcio-48. Se sometrien a una cadena de desintegracions alfa, que terminarien en isòtops de transactinida que són massa llaugers per a conseguir-los per mig de fusió en calenta i massa pesats per a produir-los per mig de fusió en fret.[5]

La síntesis dels isòtops pesats 294Lv i 295Lv podria conseguir-se fusionant l'isòtop pesat curio-250 en calcio-48. La secció eficaç d'esta reacció nuclear seria d'aproximadament 1 picobarn, encara que encara no és possible produir 250Cm en les cantitats necessàries per a la fabricació objectiu.[5] Despuix d'algunes desintegracions alfa, estos isòtops de livermorio alcançarien nucleidos en la llínea d'estabilitat beta. Ademés, la captura d'electrons també pot convertir-se en un modo de descomposició important en esta regió, permetent que els núcleus afectats apleguen al centre de l'illa. Per eixemple, es prediu que 295Lv decauria alfa a 291Fl, que sofriria una captura d'electrons successiva a 291Nh i després 291Cn que s'espera que estiga en mig de l'illa d'estabilitat i tinga una vida mija d'al voltant de 1200 anys, brindant l'esperança més provable d'aplegant al centre de l'illa utilisant la tecnologia actual. Un inconvenient és que les propietats de descomposició dels núcleus superpesados tan prop de la llínea d'estabilitat beta estan en gran part inexploradas.[5]

Atres possibilitats per a sintetisar núcleus en l'illa d'estabilitat inclouen la cuasifisión (fusió parcial seguida de fissió) d'un núcleu massiu.[13] Dits núcleus tendixen a fisionarse, expulsant el doble de número mágico o fragments casi doblement màgics com calcio-40, estany-132, plom-208 o bismut-209.[14] Recentment s'ha demostrat que les reaccions de transferència de múltiples nucleones en colisions de núcleus d'actínits (com urani i curio) podrien usar-se per a sintetisar els núcleus superpesados rics en neutrons ubicats en l'illa d'estabilitat.,[13] encara que es favorix més la formació dels elements més llaugers nobeli o seaborgio.[5] Una última possibilitat per a sintetisar isòtops prop de l'illa és usar explosió nuclear controlada per a crear un fluix de neutrons lo suficientment alt com per a sortejar les breches d'inestabilitat en 258–260Fm i en número 275 (número atómico 104 a 108), imitant el processe r en el que els actínits es varen produir per primera volta en la naturalea i es va eliminar la brecha d'inestabilitat al voltant del radón.[5] És possible que alguns d'estos isòtops (especialment 291Cn i 293Cn) s'hagen sintetisat en la naturalea, pero s'haurien desintegrat massa ràpit. (en vides miges de sol mils d'anys) i ser produït en cantitats massa menudes (al voltant de 10−12 l'abundància de plom) per a ser detectable com núclido primordial s hui fòra de rajos còsmicss.[5]

Físiques i atòmiques

[editar | editar còdic]

En la taula periòdica, el livermorio és membre del grup 16, els calcógenos. Apareix baix d'oxigen, sofre, seleni, telur i poloni. Cada calcógeno anterior té sis electrons en la seua capa de valència, formant una configuració electrònica de valència de ns2np4. En el cas del livermorio, la tendència deu continuar i es preveu que la configuració electrònica de valència siga 7s27p4;[15] per lo tant, el livermorio tenen algunes similituts en les seues congèneres més llaugers. És provable que sorgixquen diferències; un gran efecte que contribuïx és la interacció espin-òrbita (SO): l'interacció mútua entre el moviment dels electrons i el espin. És especialment fort per als elements superpesados, perque els seus electrons es mouen molt més ràpit que en els àtoms més llaugers, a velocitats comparables a la velocitat de la llum.[16] En relació en els àtoms de livermorio, baixa els nivells d'energia dels electrons 7s i 7p (estabilisant els electrons corresponents), pero dos dels nivells d'energia dels electrons 7p s'estabilisen més que els atres quatre.[17] L'estabilisació dels electrons 7s es denomina efecte de parell inerte, i l'efecte de "esgarrar" la subcapa 7p en les parts més estabilisades i menys estabilisades es denomina divisió de la subcapa. Els químics informàtics veuen la divisió com un canvi del segon número quàntic (assimutal) l d'1 a Plantilla:Frac i Plantilla:Frac per a les parts més i menys estabilisades de la subcapa 7p, respectivament: la subcapa 7p1/2 actua com un segon parell inerte, encara que no tan inerte com els electrons 7s, mentres que la subcapa 7p3/2 pot participar fàcilment en la química.[15][16][18] Per a molts propòsits teòrics, la configuració electrònica de valència es pot representar per a reflectir la divisió del subnivel 7p com a 7sPlantilla:La seua7pPlantilla:La seua7pPlantilla:La seua.[15]

Els efectes del parell inerte en el livermorio deurien ser inclús més forts que en el poloni i, per lo tant, el estat d'oxidació +2 es torna més estable que l'estat +4, que s'estabilisaria solament pels lligants més electronegativos; açò es reflectix en les energies de ionisació esperades del livermorio, a on hi ha grans breches entre la segona i la tercera energia de ionisació (corresponents a la ruptura de la capa no reactiva 7p1/2 ) i energies de ionisació quarta i quinta. De fet, s'espera que els electrons 7s siguen tan inertes que l'estat +6 no serà alcanzable.[15] S'espera que el punt de fusió i el punt d'ebullició del livermorio continuen les tendències cap a avall dels calcógenos; per lo tant, el livermorio deuria derretirse a una temperatura més alta que el poloni, pero hervir a una temperatura més baixa. També deuria ser més dens que el poloni (α-Lv: 12,9 g/ cm3; α-Po: 9,2 g/cm3); com el poloni, també deu formar un alótropo α i β.[7][19] S'espera que l'electró d'un àtom similar a l'hidrogen de livermorio (oxidado de modo que solament tinga un electró, Lv115+) es moga tan ràpit que tinga una massa 1,86 voltes la d'un electró estacionario, pels efectes relativistes (química quàntica relativista). A modo de comparació, s'espera que les sifres de poloni similar a l'hidrogen i telur siguen 1,26 i 1,080 respectivament.[16]

Químiques

[editar | editar còdic]

Es proyecta que el livermorio siga el quart membre de la serie 7p d'element químic i el membre més pesat del grup 16 en la taula periòdica, per baix del poloni. Si be és el menys estudiat teòricament dels elements 7p, s'espera que la seua química siga prou similar a la del poloni.[7] L'estat d'oxidació del grup de +6 és conegut per a tots els calcógenos llevat l'oxigen que no pot expandix el seu octet i és un dels oxidants més forts entre els elements químics. Per lo tant, l'oxigen es llimita a un estat màxim de +2, exhibit en el fluorur OF2. L'estat +4 és conegut per sofre, seleni, telur i poloni, experimentant un canvi en l'estabilitat de la reducció de sofre (IV) i seleni (IV) a ser el més estable Estat per a telur (IV) a ser oxidant en poloni (IV). Açò sugerix una estabilitat decreixent per als estats d'oxidació més alts a mida que el grup descendix per la creixent importància dels efectes relativistes, especialment l'efecte del parell inerte.[16] L'estat d'oxidació més estable del livermorio deuria ser +2, en un estat +4 prou inestable. L'estat +2 deu ser tan fàcil de formar com lo és per al berili i el magnesi, i l'estat +4 solament deu conseguir-se en ligandos fortament electronegativos, com el fluorur de livermorio (IV) ( LvF4).[15] L'estat +6 no deuria existir en absolut per la forta estabilisació dels electrons 7s, lo que fa que el núcleu de valència del livermorio solament tinga quatre electrons.[7] També se sap que els calcógenos més llaugers formen un estat −2 com òxit, sulfur, seleniuro, telururo i polonida; per la desestabilisació de la subcapa 7p3/2 del livermorio, l'estat −2 deuria ser molt inestable per al livermorio, que la seua química deuria ser essencialment purament catiónica,[15] encara que el més gran. Les divisions d'energia de la subcapa i el espinor del livermorio en comparació al poloni deurien fer que Lv2− siga una miqueta menys inestable de lo esperat.[16]


El livermorano (LvH2) és el hidrur calcógeno més pesat i el més pesat homòlec del aigua (els més llaugers són H2S, H2Es, H2Et, yPoH2). El polano (hidrur de poloni) és un compost més covalente que la majoria dels hidrur perque el poloni s'estén a abdós costats de la frontera entre metal i metaloide i té algunes propietats no metàliques: és intermig entre un halur d'hidrogen com el clorur d'hidrogen (HCl) i un hidrur metàlic com stannane (SnH4). El livermorano deuria continuar en esta tendència: deuria ser un hidrur en lloc d'un livermoride, pero aixina i tot un compost molecular covalente.[20] S'espera que les interacciones espin-òrbita facen que l'enllaç Lv-H siga més llarc de lo esperat solament a partir de les tendències periòdiques, i que l'àngul de l'enllaç H-Lv-H siga major de lo esperat: es teoriza que açò es deu a que els orbitales 8s desocupados són relativament baix en energia i pot hibridar en els orbitales de valència 7p del livermorio.[20] Este fenomen, denominat "hibridació supervalente",[20] no és particularment rar en les regions no relativistes de la taula periòdica; per eixemple, el difluoruro de calcio molecular té participació 4s i 3d de l'àtom de calcio.[21] Es prediu que els vaig donarhalurs de livermorio més pesats seran llineals, pero es prediu que els més llaugers seran angulars.[22]


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Editorial note on the preceding.
  2. ↑ 2,0 2,1 Oganessian, Yu. Ts.. “Observation of the decay of 292116”. Physical Review C 63 (1): 011301. doi:10.1103/PhysRevC.63.011301. Bibcode: 2001PhRvC..63a1301O.
  3. ↑ (2006).74
    044602.doi:10.1103/PhysRevC.74.044602.
  4. ↑ Subramanian, S. (2019). "Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist". Bloomberg Businessweek
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 Erro en la cita: L'element <ref> no és vàlit; puix no n'hi ha una referència en text nomenada Zagrebaev
  6. ↑ Van Nostrand's scientific encyclopedia, 9th edició, Wiley-Interscience. OCLC 223349096. ISBN 978-0-471-33230-5.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 Fricke, Burkhard (1975). "Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties". Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21: 89–144.
  8. ↑ Barber, R. C.; Karol, P. J.; Nakahara, H.; Vardaci, E.; Vogt, E. W. (2011). "Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 83 (7): 1485
  9. ↑ “Electrochemically induced nuclear fusion of deuterium” . Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 261 (2): 301–308. doi:10.1016/0022-0728(89)80006-3.
  10. ↑ Despite the name, "cold fusion" in the context of superheavy element synthesis is a distinct concept from the idea that nuclear fusion ca be achieved in room temperature conditions (see cold fusion).[9]
  11. ↑ “Discovery of the element with atomic number 112 (IUPAC Technical Report)” . Pure and Applied Chemistry 81 (7). doi:10.1351/PAC-REP-08-03-05.
  12. ↑ “Creating superheavy elements” . Scientific American 34: 36–42.
  13. ↑ 13,0 13,1 “Synthesis of superheavy nuclei: A search for new production reactions” . Physical Review C 78 (3). doi:10.1103/PhysRevC.78.034610. Bibcode: 2008PhRvC..78c4610Z.
  14. ↑ «JINR Annual Reports 2000–2006». JINR.
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 15,5 Erro en la cita: L'element <ref> no és vàlit; puix no n'hi ha una referència en text nomenada Haire
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 16,3 16,4 «Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements», (vol. 10), p. 83. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  17. ↑ “Diatomic molecules between very heavy elements of group 13 and group 17: A study of relativistic effects on bonding” . Journal of Chemical Physics 115 (6). doi:10.1063/1.1385366. Bibcode: 2001JChPh.115.2456F.
  18. ↑ El número quàntic correspon a la lletra del nom del orbital de l'electró: 0 a s, 1 a p, 2 a d, etc. Vore número quàntic assimutal per a obtindre més informació.
  19. ↑ Eichler, Robert (2015). «Gas phase chemistry with SHE – Experiments». Texas A & M University.
  20. ↑ 20,0 20,1 20,2 “An Anomalous Bond Angle in (116)H2. Theoretical Evidence for Supervalent Hybridization.” . The Journal of Physical Chemistry A 110 (14): 4619–4621. doi:10.1021/jp060888z. PMID 16599427. Bibcode: 2006JPCA..110.4619N.
  21. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 117. ISBN 978-0-08-037941-8.
  22. ↑ “Gradients for two-component quasirelativistic methods. Application to dihalogenides of element 116” (2007). The Journal of Chemical Physics 126 (11). doi:10.1063/1.2711197. PMID 17381195. Bibcode: 2007JChPh.126k4106V.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Livermorio&oldid=720087»