Flerovij
Flerovij je superteški vještački hemijski element sa simbolom Fl i atomskim brojem 114. To je ekstremno radioaktivni sintetički element. Dobio je ime po Fljorovljevoj laboratoriji za nuklearne reakcije koja se nalazi u ruskom gradu Dubna, u sklopu Združenog instituta za nuklearna istraživanja, gdje ovaj element i otkriven 1998. godine. Posredno, element i laboratorija vuku naziv u čast ruskog fizičara Georgija Fljorova (Флёров na ćirilici, pa se zbog toga ćirilično "e" transliterira u "jo"). Naziv elementa 114 zvanično je usvojila Međunarodna unija za čistu i primijenjenu hemiju 30. maja 2012. godine.
| Flerovij u periodnom sistemu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hemijski element, Simbol, Atomski broj | Flerovij, Fl, 114 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serija | Metali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, Perioda, Blok | 14, 7, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Izgled | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zastupljenost | 0 % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomske osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomska masa | 289 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomski radijus (izračunat) | 180 (pretpostavka)[1][2] (-) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalentni radijus | 171–177 (ekstrapoliran)[3] pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Van der Waalsov radijus | ? pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronska konfiguracija | [Rn] 5f146d107s27p2 (?) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Broj elektrona u energetskom nivou | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. energija ionizacije | 823,9 (pretpostavka)[1] kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. energija ionizacije | 1601,6 (pretpostavka)[2] kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. energija ionizacije | 3367,3 (pretpostavka)[2] kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fizikalne osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Agregatno stanje | čvrsto (pretpostavka)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gustoća | 14000 (pretpostavka)[2] kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetizam | ? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tačka topljenja | 340 (pretpostavka)[2] K (67 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tačka ključanja | 420 (pretpostavka)[2][3] K (147 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molarni volumen | ? m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Toplota isparavanja | 38 (pretpostavka)[2] kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Toplota topljenja | ? kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brzina zvuka | ? m/s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hemijske osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oksidacioni broj | 0, 1, 2, 4, 6 (pretpostavka)[1][2][4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oksid | ? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrodni potencijal | ? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativnost | ? (Pauling-skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Izotopi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sigurnosno obavještenje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oznake upozorenja
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Obavještenja o riziku i sigurnosti | R: nema oznaka upozorenja R S: nema oznake upozorenja S | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ostala upozorenja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radioaktivnost | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Radioaktivni element | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ako je moguće i u upotrebi, koriste se osnovne SI jedinice. Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
U periodnom sistemu elemenata, nalazi se među transaktinidnim elementima u p-bloku. Član je 7. periode i najteži je poznati član grupe ugljika, također je i najteži element čija hemija je bar donekle istražena. Prve hemijske analize elementa izvršene su tokom 2007. i 2008. a pokazale su da je flerovij neočekivano volatilan za jednog elementa iz 14. grupe;[7] a neki preliminarni rezultati pokazali su da on čak pokazuje neke osobine slične onima kod plemenitih plinova.[8] Nedavni rezultati pokazali su da je reakcija flerovija sa zlatom dosta slična reakciji kopernicija sa zlatom, pokazujući da je on izuzetno volatilan element koji bi čak mogao biti i gas pri standardnim uslovima temperature i pritiska, kao i da bi mogao imati metalne osobine koje su u skladu sa trendom da se može smatrati težim homologom olova, te da bi mogao biti najmanje reaktivan metal iz 14. grupe. Do danas još nije definitivno dokazano da li se ovaj element ponaša kao metal ili kao plemeniti plin.
Do danas je proizvedeno oko 90 atoma flerovija, od čega je 58 atoma sintetizirano direktno, a ostali su nastali tokom lanca radioaktivnog raspada nekih težih elemenata. Svi do sad dobijeni atomi flerovija imali su masene brojeve u rasponu od 284 do 290. Najteži poznati izotop je flerovij-289, čije vrijeme poluraspada iznosi oko 2,6 sekunde, mada je moguće da bi, do sad nepotvrđeni, izotop flerovij-290 sa jednim viškom neutrona mogao imati čak i duže vrijeme poluraspada od oko 19 sekundi. Ako se taj izotop dokaže, to bi bio jedan od najduže živućih izotopa od superteških elemenata, koji se nalaze na samom dnu periodnog sistema. Predviđa se da bi flerovij mogao biti u neposrednoj blizini teoretskog "ostrva stabilnosti", a očekuje se da bi teži izotopi flerovija, naročito izotop sa mogućim dvostrukim magičnim brojem, flerovij-298, mogao imati čak i duže vrijeme poluraspada.
Historija
urediFlerovij su prvi put sintetizirali ruski naučnici najvjerovatnije 1999. godine u Združenom institutu za nuklearna istraživanja u blizini ruskog grada Dubna, u saradnji sa američkim naučnicima iz Nacionalne laboratorije "Lawrence Livermore". Otkriće novog elementa potvrdio je IUPAC u junu 2011, kada je ovaj element i zvanično uvršten u periodni sistem elemenata.[9] Dana 1. decembra 2011. predloženo je ime flerovij za novi element, što je IUPAC zvanično prihvatio 30. maja 2012. godine.[10] Do tog dana ovaj element se zvao ununkvadij (hemijski simbol Uuq). Novo ime dano je u čast ruskog fizičara Georgija Nikolajeviča Fljorova (odnosno po engleskoj transkripciji, Flerova).
Osobine
urediNajstabilniji do danas poznati izotop flerovija jeste 285Fl, sa vremenom poluraspada od oko 5 sekundi, što je relativno dugovječno u usporedbi sa susjednim elementima iz periodnog sistema. Uzrok tome je da se kod atomskog broja 114 radi o takozvanom magičnom broju. Iz razloga zatvorenih podljuski po modelu jezgrenih ljuski, jezgra sa 114 protona su relativno stabilna. Za, do danas još nesintetizirani, izotop 298Fl očekuje se da bi mogao imati jezgro sa dvostrukim magičnim brojem, tj. također bi i broj neutrona bio magični. Zbog toga se očekuje da bi vrijeme poluraspada ovog izotopa bilo još duže nego kod 285Fl.
Eksperimentalna hemija
urediTrenutno je flerovij (stanje: april 2018) najteži element čije su hemijske osobine donekle eksperimentalno ispitivane, mada ta hemijska istraživanja nisu dovela do potpunih i nedvosmislenih rezultata. Dva eksperimenta izvedena su tokom aprila i maja 2007. godine zajedničkom saradnjom Florovljeve laboratorije za nuklearne reakcije i Instituta "Paul Scherrer" čiji cilj je bilo proučavanje hemije elementa kopernicija. Prvi eksperiment je bila reakcija 242Pu(48Ca,3n)287Fl dok je drugi bila reakcija 244Pu(48Ca,4n)288Fl: ovim reakcijama dobijeni su kratkoživući izotopi flerovija, čiji "kćerke" izotopi kopernicija su proučavani.[11] Adsorpcijske osobine dobijenih atoma na površini zlata upoređeni su sa atomima radona, jer se očekivalo da će elektronska konfiguracija potpunih ljuski kopernicija mogla pokazivati određene osobine plemenitih gasova.[11] Plemeniti gasovi imaju vrlo slabu interakciju sa metalnim površinama, što nije karakteristično za metale.[11]
Tokom prvog eksperimenta došlo je do detekcije tri atoma 283Cn ali je također vjerovatno opažen i jedan atom 287Fl. Ovaj rezultat bio je prilično iznenađujući jer je vrijeme transporta proizvedenih atoma iznosilo oko dvije sekunde, pa se smatralo da će se sintetizirani atomi flerovija raspasti do kopernicija prije nego adsorpcije. Tokom druge reakcije, opažena su dva atoma 288Fl i vjerovatno jedan atom 289Fl. Dva od tri atoma pokazivali su adsorpcijske osobine koje su povezane sa volatilnim elementom sličnog plemenitim gasovima, što se u nekim prethodnim radovima razmatralo kao mogućnost ali se nije predviđalo prema novijim izračunima. Ovim eksperimentima dobijeni su nezavisni dokazi za otkrića elemenata kopernicija, flerovija i livermorija poređenjem sa ranije objavljenim podacima o njihovom raspadu. Daljnji eksperimenti u 2008. potvrdili su ovaj vrlo važan rezultat detektirajući jedan atom izotopa 289Fl, te pružio dokaz za prethodno dobijene podatke o tome da flerovij pokazuje interakciju sa zlatom karakterističnu za plemenite gasove.[11]
Reference
uredi- ^ a b c d Haire, R. G. (2006). "Transactinides and the future elements". u Morss, L. R.; Edelstein, N. M.; Fuger, J. (ured.). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3 izd.). Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5.CS1 održavanje: više imena: editors list (link)
- ^ a b c d e f g h 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
- ^ a b Bonchev, D.; Kamenska, V. (1981). Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements, Journal of Physical Chemistry 85 (9): 1177–1186. doi:10.1021/j150609a021
- ^ Schwerdtfeger, Peter; Seth, Michael (2002). "Relativistic Quantum Chemistry of the Superheavy Elements. Closed-Shell Element 114 as a Case Study" (PDF). Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 3 (1): 133–136. doi:10.14494/jnrs2000.3.133.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Utyonkov, V.K. et al. (2015) Synthesis of superheavy nuclei at limits of stability: 239,240Pu + 48Ca and 249–251Cf + 48Ca reactions. Međunarodni simpozij o superteškim jezgrima, Texas A & M University, College Station TX, SAD, 31. mart – 2. april 2015.
- ^ V. K. Utyonkov; N. T. Brewer; Yu. Ts. Oganessian; K. P. Rykaczewski; et al. (15. 9. 2015). "Experiments on the synthesis of superheavy nuclei 284Fl and 285Fl in the 239,240Pu + 48Ca reactions". Physical Review C. 92 (3): 034609. Bibcode:2015PhRvC..92c4609U. doi:10.1103/PhysRevC.92.034609. Eksplicitna upotreba et al. u:
|author=(pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link) - ^ Eichler R.; et al. (2010). "Indication for a volatile element 114". Radiochimica Acta. 98 (3): 133–139. doi:10.1524/ract.2010.1705. Eksplicitna upotreba et al. u:
|author=(pomoć) - ^ Gäggeler H. W. (5–7. 11. 2007). "Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements" (PDF). Paul Scherrer Institute. Arhivirano s originala (PDF), 20. 2. 2012. Pristupljeno 10. 8. 2013. Provjerite vrijednost datuma u parametru:
|date=(pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) - ^ Robert C. Barber, Paul J. Karol, Hiromichi Nakahara, Emanuele Vardaci, Erich W. Vogt (2011). "Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 83 (7): 1485–1498. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01. Arhivirano s originala, 23. 12. 2015. Pristupljeno 5. 4. 2018.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ iupac.org: „Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium“ Arhivirano 2. 6. 2012. na Wayback Machine (30. maj 2012; pristupljeno 31. maja 2012)
- ^ a b c d "Flerov Laboratory of Nuclear Reactions" (PDF). 2009. str. 86–96. Pristupljeno 1. 6. 2012.
