Сиборгиум -Seaborgium

Сиборгиум,  ₁₀₆ Sg

Сиборгиум
Произношение	/ s iː ˈ b ɔːr ɡ i ə m / ( слушать ) ​( см.- BOR -ghee-əm )
Массовое число	[269]
Сиборгиум в периодической таблице
Водород гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо кобальт никель Медь Цинк Галлий Германий мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебряный Кадмий Индий Банка Сурьма Теллур Йод ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим неодим Прометий Самарий европий Гадолиний Тербий диспрозий гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Меркурий (элемент) Таллий Вести висмут Полоний Астатин Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран нептуний Плутоний Америций Куриум Берклиум Калифорния Эйнштейний Фермиум Менделевий Нобелий Лоуренсиум Резерфордиум Дубниум Сиборгиум борий Хассиум Мейтнериум Дармштадциум рентгений Коперниций Нихоний Флеровиум Московиум Ливермориум Теннесси Оганесон W ↑ Sg ↓ (Uhn) дубний ← сиборгий → борий
Атомный номер ( Z )	106
Группа	группа 6
Период	период 7
Блокировать	d-блок
Электронная конфигурация	[ Rn ] 5f 14 6d 4 7s 2
Электроны на оболочку	2, 8, 18, 32, 32, 12, 2
Физические свойства
Фаза на  СТП	твердый (прогнозируемый)
Плотность (около  rt )	23–24 г/см 3 (прогноз)
Атомные свойства
Степени окисления	0, (+3), ( +4 ), (+5), +6 (в скобках: предсказание )
Энергии ионизации
Радиус атома	эмпирический: 132  часа (прогноз)
Ковалентный радиус	143 часа (оценка)
Другие свойства
Естественное явление	синтетический
Кристальная структура	объемно -центрированная кубическая (ОЦК) (прогнозируемый)
Количество CAS	54038-81-2
История
Именование	после Гленна Т. Сиборга
Открытие	Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (1974)
Основные изотопы сиборгия
Изотоп Избыток Период полувыведения ( t 1/2 ) Режим затухания Продукт 265 Сг син 8,9 с α 261 рф 265м Сг син 16,2 с α 261м РФ 267 Сг син 1,4 мин 17% α 263 рф 83% SF 269 ​​Сг син 14 мин α 265 руб. 271 Сг син 1,6 мин 67% а 267 рф 33% SF
Категория: Сиборгиум Посмотреть говорить редактировать | Рекомендации

Сиборгий — синтетический химический элемент с символом Sg и атомным номером 106. Он назван в честь американского химика-ядерщика Гленна Т. Сиборга . Как синтетический элемент он может быть создан в лаборатории, но не встречается в природе. Он также радиоактивен ; самый стабильный известный изотоп , ²⁶⁹ Sg, имеет период полураспада примерно 14 минут.

В периодической таблице элементов это трансактинидный элемент d-блока . Он принадлежит к 7-му периоду и относится к элементам 6-й группы как четвертый член 6-го ряда переходных металлов . Химические эксперименты подтвердили, что сиборгий ведет себя как более тяжелый гомолог вольфрама в группе 6. Химические свойства сиборгия охарактеризованы лишь частично, но они хорошо сопоставимы с химическими свойствами других элементов группы 6.

В 1974 году в лабораториях Советского Союза и США было получено несколько атомов сиборгия. Приоритет открытия и, следовательно, название элемента оспаривались между советскими и американскими учеными, и только в 1997 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) установил сиборгий в качестве официального названия элемента. Это один из двух элементов, названных в честь живого человека во время именования, второй — оганесон , элемент 118.

Вступление

Графическое изображение реакции ядерного синтеза . Два ядра сливаются в одно, испуская нейтрон . До сих пор реакции, которые создавали новые элементы, были похожими, с той лишь возможной разницей, что иногда высвобождалось несколько одиночных нейтронов или не высвобождалось ни одного.

Внешнее видео
Визуализация неудачного ядерного синтеза на основе расчетов Австралийского национального университета .

Самые тяжелые атомные ядра образуются в ядерных реакциях, объединяющих два других ядра разного размера в одно; грубо говоря, чем более неравны два ядра с точки зрения массы, тем больше вероятность того, что они прореагируют. Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут слиться в одно, только если они подходят друг к другу достаточно близко; обычно ядра (все положительно заряженные) отталкиваются друг от друга из-за электростатического отталкивания . Сильное взаимодействие может преодолеть это отталкивание, но только на очень небольшом расстоянии от ядра; Таким образом, ядра пучка сильно ускоряются , чтобы сделать такое отталкивание незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка. Одного сближения недостаточно для слияния двух ядер: когда два ядра сближаются, они обычно остаются вместе в течение примерно 10–20 ^секунд ,  а затем расходятся (не обязательно в том же составе, что и до реакции), а не образуют единое целое. ядро. Если слияние происходит, временное слияние, называемое составным ядром , является возбужденным состоянием . Чтобы потерять свою энергию возбуждения и перейти в более стабильное состояние, составное ядро ​​либо делится , либо выбрасывает один или несколько нейтронов , уносящих энергию. Это происходит примерно через ^10-16  секунд после первого столкновения.

Луч проходит через мишень и достигает следующей камеры, сепаратора; если образуется новое ядро, оно уносится этим лучом. В сепараторе вновь образовавшееся ядро ​​отделяют от других нуклидов (исходного пучка и любых других продуктов реакции) и передают в детектор с поверхностным барьером , который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего удара по извещателю; отмечены также его энергия и время прихода. Передача занимает около 10 ^-6  секунд; чтобы быть обнаруженным, ядро ​​должно прожить так долго. Ядро регистрируют снова после регистрации его распада и измеряют местоположение, энергию и время распада.

Устойчивость ядра обеспечивается сильным взаимодействием. Однако его диапазон очень мал; по мере того как ядра становятся больше, их влияние на крайние нуклоны ( протоны и нейтроны) ослабевает. При этом ядро ​​разрывается электростатическим отталкиванием между протонами, так как имеет неограниченный радиус действия. Таким образом, теоретически предсказаны ядра самых тяжелых элементов, и до сих пор наблюдалось, что они в основном распадаются посредством режимов распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление ; эти моды являются преобладающими для ядер сверхтяжелых элементов . Альфа-распады регистрируются по испускаемым альфа-частицам , а продукты распада легко определить до фактического распада; если такой распад или серия последовательных распадов дает известное ядро, первоначальный продукт реакции можно определить арифметически. Однако при спонтанном делении в качестве продуктов образуются различные ядра, поэтому исходный нуклид нельзя определить по его дочерним ядрам.

Таким образом, информация, доступная физикам, стремящимся синтезировать один из самых тяжелых элементов, — это информация, собранная на детекторах: местоположение, энергия и время прихода частицы к детектору и ее распада. Физики анализируют эти данные и пытаются сделать вывод, что это действительно было вызвано новым элементом и не могло быть вызвано нуклидом, отличным от заявленного. Часто предоставленных данных недостаточно для вывода об однозначном создании нового элемента и отсутствии другого объяснения наблюдаемых эффектов; были допущены ошибки в интерпретации данных.

История

После заявлений о наблюдении элементов 104 и 105 в 1970 г. Альбертом Гиорсо и др. в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса велся поиск элемента 106 с использованием снарядов кислород-18 и использовавшейся ранее мишени калифорний-249. Сообщалось о нескольких альфа-распадах с энергией 9,1 МэВ , и теперь считается, что они происходят из элемента 106, хотя в то время это не было подтверждено. В 1972 году ускоритель HILAC получил модернизацию оборудования, что не позволило команде повторить эксперимент, а анализ данных во время остановки не проводился. Эта реакция была опробована снова несколько лет спустя, в 1974 году, и группа из Беркли, к удивлению Гиорсо, поняла, что их новые данные согласуются с данными 1971 года. Следовательно, 106-й элемент действительно мог быть открыт в 1971 г., если бы исходные данные были проанализированы более тщательно.

Две группы заявили об открытии элемента . Однозначные доказательства наличия элемента 106 впервые были получены в 1974 году группой русских исследователей в Дубне под руководством Юрия Оганесяна , в ходе которой мишени из свинца-208 и свинца-207 были бомбардированы ускоренными ионами хрома-54 . Всего наблюдалось пятьдесят одно событие спонтанного деления с периодом полураспада от четырех до десяти миллисекунд . Исключив реакции переноса нуклонов как причину этой активности, команда пришла к выводу, что наиболее вероятной причиной активности было спонтанное деление изотопов элемента 106. Сначала предполагалось, что рассматриваемым изотопом является сиборгий-259, но позже исправлено на сиборгиум-260.

²⁰⁸
₈₂Pb
+⁵⁴
₂₄Кр
→²⁶⁰
₁₀₆сержант
+ 2
н

²⁰⁷
₈₂Pb
+⁵⁴
₂₄Кр
→²⁶⁰
₁₀₆сержант
+
н

Несколько месяцев спустя, в 1974 году, исследователи, в том числе Гленн Т. Сиборг, Кэрол Алонсо и Альберт Гиорсо из Калифорнийского университета в Беркли и Э. Кеннет Хьюлет из Ливерморской национальной лаборатории, также синтезировали этот элемент путем бомбардировки мишени из калифорния -249. с ионами кислорода-18 , используя оборудование, подобное тому, которое использовалось для синтеза элемента 104 пятью годами ранее, наблюдая не менее семидесяти альфа-распадов , по-видимому, изотопа сиборгий-263m с периодом полураспада0,9 ± 0,2 секунды. Альфа-дочерний резерфордий-259 и внучка нобелий-255 были синтезированы ранее, и наблюдаемые здесь свойства соответствовали ранее известным, как и интенсивность их производства. Наблюдаемое поперечное сечение реакции, равное 0,3  нанобарна , также хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями. Это подтвердило принадлежность событий альфа-распада к сиборгию-263m.

²⁴⁹
₉₈ср
+¹⁸
₈О
→^263м
₁₀₆сержант
+ 4¹
₀н
→²⁵⁹
₁₀₄РФ
+
α
→²⁵⁵
₁₀₂Нет
+
α

Таким образом, спор возник из-за первоначальных конкурирующих заявлений об открытии, хотя, в отличие от случая с синтетическими элементами до элемента 105 , ни одна из групп первооткрывателей не решила объявить предложенные имена для новых элементов, тем самым временно предотвратив споры об именах элементов . Спор об открытии, однако, затянулся до 1992 года, когда рабочая группа IUPAC/IUPAP Transfermium (TWG), созданная для того, чтобы положить конец спору, сделав выводы относительно заявлений об открытии элементов со 101 по 112 , пришла к выводу, что советский синтез сиборгий-260 был недостаточно убедительным, «отсутствуя в кривых выхода и результатах угловой селекции», тогда как американский синтез сиборгия-263 был убедительным из-за того, что он был прочно привязан к известным дочерним ядрам. Таким образом, TWG признала команду Беркли официальными первооткрывателями в своем отчете за 1993 год.

Элемент 106 был назван в честь Гленна Т. Сиборга , пионера открытия синтетических элементов , с названием сиборгий (Sg).

Пожилой Сиборг указывает на элемент, названный в его честь в периодической таблице.

Сиборг ранее предложил TWG, что, если Беркли будет признан официальным первооткрывателем элементов 104 и 105, они могли бы предложить название курчатовий (символ Kt) для элемента 106 в честь группы Дубны, которая предложила это название для элемента 104 после Игорь Курчатов , бывший глава советской программы ядерных исследований. Однако из-за ухудшения отношений между конкурирующими командами после публикации отчета TWG (поскольку команда Беркли категорически не согласилась с выводами TWG, особенно в отношении элемента 104), это предложение было исключено из рассмотрения командой Беркли. Получив признание в качестве официальных первооткрывателей, команда Беркли всерьез занялась выбором имени:

... нам дали кредит на открытие и сопутствующее право назвать новый элемент. Восемь членов группы Гиорсо предложили широкий спектр имен в честь Исаака Ньютона, Томаса Эдисона, Леонардо да Винчи, Фердинанда Магеллана, мифического Улисса, Джорджа Вашингтона и Финляндии, родины члена команды. Долгое время не было ни фокуса, ни лидера.
Затем однажды Эл [Гиорсо] вошел в мой кабинет и спросил, что я думаю о названии элемента 106 «сиборгий». Я был поражен.

—  Гленн Сиборг

Сын Сиборга Эрик запомнил процесс именования следующим образом:

С восемью учеными, участвовавшими в открытии, предполагающем так много хороших возможностей, Гиорсо отчаялся прийти к консенсусу, пока однажды ночью не проснулся с идеей. Он подходил к членам команды по одному, пока семеро из них не согласились. Затем он сказал своему другу и коллеге с 50-летним стажем: «У нас есть семь голосов за то, чтобы назвать элемент 106 сиборгием. Вы дадите свое согласие?» Отец был ошеломлен и, посоветовавшись с матерью, согласился.

—  Эрик Сиборг

Название сиборгий и символ Sg были объявлены на 207-м национальном собрании Американского химического общества в марте 1994 года Кеннетом Хьюлетом, одним из соавторов. Однако в августе 1994 года ИЮПАК постановил, что элемент не может быть назван в честь живого человека, а Сиборг в то время был еще жив. Таким образом, в сентябре 1994 г. ИЮПАК рекомендовал набор названий, в котором имена , предложенные тремя лабораториями (третья — Центр исследований тяжелых ионов им . перешел к различным другим элементам, в которых резерфордий (Rf), предложение Беркли для элемента 104, был перенесен на элемент 106, а название сиборгий было полностью исключено.

Это решение вызвало бурю протестов во всем мире за игнорирование права исторического первооткрывателя называть новые элементы и против нового правила обратной силы, запрещающего называть элементы именами живых людей; Американское химическое общество твердо поддержало название сиборгий для элемента 106 вместе со всеми другими американскими и немецкими предложениями по именованию элементов со 104 по 109, одобрив эти названия для своих журналов вопреки ИЮПАК. Сначала ИЮПАК защищался, и американский член его комитета написал: «Открыватели не имеют права давать название элементу. Они имеют право предлагать имя. И, конечно, мы не посягали на это. вообще." Однако Сиборг ответил:

Это будет первый случай в истории, когда признанным и неоспоримым первооткрывателям элемента будет отказано в привилегии назвать его.

—  Гленн Сиборг

Поддавшись общественному давлению, ИЮПАК в августе 1995 года предложил другой компромисс, в котором название сиборгий было восстановлено для элемента 106 в обмен на удаление всех, кроме одного, других американских предложений, которые встретили еще более жесткую реакцию. Наконец, ИЮПАК отменил эти предыдущие компромиссы и в августе 1997 г. дал окончательную новую рекомендацию, в которой были приняты все американские и немецкие предложения по элементам со 104 по 109, включая сиборгий для элемента 106, за единственным исключением элемента 105, названного дубнием. признать вклад команды Дубны в экспериментальные процедуры синтеза трансактинидов. Этот список был окончательно принят Американским химическим обществом, которое написало:

В интересах международного согласия Комитет неохотно принял название «дубний» для элемента 105 вместо «ганиум» [американское предложение], которое давно используется в литературе. Мы рады отметить, что «сиборгий» теперь является международно одобренным названием элемента 106.

—  Американское химическое общество

Сиборг прокомментировал название:

Само собой разумеется, я горжусь тем, что американские химики рекомендовали элемент 106, который помещается под вольфрамом (74), называть «сиборгием». Я с нетерпением ждал того дня, когда исследователи-химики будут ссылаться на такие соединения, как хлорид сиборгии, нитрат сиборгии и, возможно, сиборгат натрия.
Это величайшая честь, когда-либо оказанная мне, — я думаю, даже лучше, чем Нобелевская премия. Будущие студенты-химики, изучая периодическую таблицу, могут задаться вопросом, почему элемент был назван в мою честь, и, таким образом, больше узнать о моей работе.

—  Гленн Сиборг

Сиборг умер полтора года спустя, 25 февраля 1999 года, в возрасте 86 лет.

Изотопы

Сверхтяжелые элементы , такие как сиборгий, производятся путем бомбардировки более легких элементов в ускорителях частиц , что вызывает реакции синтеза . В то время как большинство изотопов сиборгия могут быть синтезированы непосредственно таким образом, некоторые более тяжелые изотопы наблюдались только как продукты распада элементов с более высокими атомными номерами .

В зависимости от задействованных энергий реакции синтеза, в результате которых образуются сверхтяжелые элементы, делятся на «горячие» и «холодные». В реакциях горячего синтеза очень легкие высокоэнергетические снаряды разгоняются до очень тяжелых мишеней ( актинидов ), образуя составные ядра с высокой энергией возбуждения (~ 40–50  МэВ ), которые могут либо делиться, либо испаряться в течение нескольких (от 3 до 5) ядер. нейтроны. В реакциях холодного синтеза образующиеся слитые ядра имеют относительно низкую энергию возбуждения (~10–20 МэВ), что снижает вероятность того, что эти продукты вступят в реакции деления. Когда слитые ядра охлаждаются до основного состояния , им требуется испускание только одного или двух нейтронов, что позволяет генерировать больше продуктов, богатых нейтронами. Последнее представляет собой концепцию, отличную от той, в которой ядерный синтез, как утверждается, достигается при комнатной температуре (см. Холодный синтез ).

Сиборгий не имеет стабильных или встречающихся в природе изотопов. Несколько радиоактивных изотопов были синтезированы в лаборатории либо путем слияния двух атомов, либо путем наблюдения за распадом более тяжелых элементов. Сообщалось о двенадцати различных изотопах сиборгия с атомными массами 258–267, 269 и 271, три из которых, сиборгий-261, 263 и 265, имеют известные метастабильные состояния . Все они распадаются только в результате альфа-распада и спонтанного деления, за единственным исключением сиборгия-261, который также может подвергаться электронному захвату с образованием дубния-261.

Существует тенденция к увеличению периода полураспада более тяжелых изотопов; таким образом, три самых тяжелых известных изотопа, ²⁶⁷ Sg, ²⁶⁹ Sg и ²⁷¹ Sg, также являются самыми долгоживущими, их период полураспада составляет минуты. Прогнозируется, что некоторые другие изотопы в этой области будут иметь сопоставимый или даже более длительный период полураспада. Кроме того, ²⁶³ Sg, ²⁶⁵ Sg и ^265m Sg имеют периоды полураспада, измеряемые в секундах. Все остальные изотопы имеют периоды полураспада, измеряемые миллисекундами, за исключением самого короткоживущего изотопа ^261m Sg с периодом полураспада всего 92 микросекунды.

Богатые протонами изотопы от ²⁵⁸ Sg до ²⁶¹ Sg были получены непосредственно холодным синтезом; все более тяжелые изотопы были получены в результате повторного альфа-распада более тяжелых элементов гассия , дармштадция и флеровия , за исключением изотопов ^263m Sg, ²⁶⁴ Sg, ²⁶⁵ Sg и ^265m Sg, которые были получены непосредственно путем горячего синтеза путем облучения актинидные мишени. Двенадцать изотопов сиборгия имеют период полураспада от 92 микросекунд для ^261m Sg до 14 минут для ²⁶⁹ Sg.

Прогнозируемые свойства

Было измерено очень мало свойств сиборгия или его соединений; это связано с его чрезвычайно ограниченным и дорогим производством, а также с тем фактом, что сиборгий (и его родители) очень быстро разлагается. Было измерено несколько особых свойств, связанных с химией, но свойства металлического сиборгия остаются неизвестными, и доступны только прогнозы.

Физический

Ожидается, что сиборгий будет твердым при нормальных условиях и будет иметь объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру, аналогичную его более легкому родственному вольфраму. Согласно ранним прогнозам, это должен быть очень тяжелый металл с плотностью около 35,0 г/см ³ , но расчеты 2011 и 2013 годов предсказывали несколько более низкое значение — 23–24 г/см ³ .

Химическая

Сиборгий является четвертым членом 6d-серии переходных металлов и самым тяжелым членом 6-й группы в периодической таблице после хрома , молибдена и вольфрама . Все члены группы образуют разнообразные оксоанионы. Они легко изображают свою групповую степень окисления +6, хотя в случае хрома она является сильно окислительной, и это состояние становится все более и более устойчивым к восстановлению по мере того, как происходит нисхождение группы: действительно, вольфрам — последний из 5d-переходных металлов, у которого все четыре 5d-электрона участвуют в металлической связи . Таким образом, сиборгий должен иметь +6 как наиболее стабильную степень окисления как в газовой фазе, так и в водном растворе, и это единственная степень окисления, известная для него экспериментально; состояния +5 и +4 должны быть менее устойчивыми, а состояние +3, наиболее распространенное для хрома, будет наименее стабильным для сиборгия.

Эта стабилизация высшей степени окисления происходит у ранних 6d-элементов из-за сходства энергий 6d- и 7s-орбиталей, поскольку 7s-орбитали релятивистски стабилизированы, а 6d-орбитали релятивистски дестабилизированы. Этот эффект настолько велик в седьмом периоде, что ожидается, что сиборгий потеряет свои 6d-электроны раньше своих 7s-электронов (Sg, [Rn]5f ¹⁴ 6d ⁴ 7s ² ; Sg ⁺ , [Rn]5f ¹⁴ 6d ³ 7s ² ; Sg ^{2 +} , [Rn]5f ¹⁴ 6d ³ 7s ¹ ; Sg ⁴⁺ , ​​[Rn]5f ¹⁴ 6d ² ; Sg ⁶⁺ , [Rn]5f ¹⁴ ). Из-за большой дестабилизации 7s-орбитали Sg ^IV должен быть даже более нестабильным, чем W ^IV , и должен очень легко окисляться до Sg ^VI . Предсказанный ионный радиус шестикоординатного иона Sg ⁶⁺ составляет 65 пм, а предсказанный атомный радиус сиборгия составляет 128 пм. Тем не менее, по-прежнему ожидается, что стабильность высшей степени окисления будет снижаться по мере того, как Lr ^III > Rf ^IV > Db ^V > Sg ^VI . Некоторые предсказанные стандартные потенциалы восстановления ионов сиборгия в водном кислом растворе следующие:

2 SgO 3 + 2 Н + + 2 е -	⇌ Сг 2 О 5 + Н 2 О	Е 0 = -0,046 В
Sg 2 O 5 + 2 H + + 2 e -	⇌ 2 SgO 2 + Н 2 О	Е 0 = +0,11 В
SgO 2 + 4 Н + + е -	⇌ Sg 3+ + 2 Н 2 О	Е 0 = -1,34 В
Сг 3+ + е -	⇌ Сг 2+	Е 0 = -0,11 В
Сг 3+ + 3 е -	⇌ сержант	Е 0 = +0,27 В

Сиборгий должен образовывать очень летучий гексафторид (SgF ₆ ), а также умеренно летучий гексахлорид (SgCl ₆ ), пентахлорид (SgCl ₅ ) и оксихлориды SgO ₂ Cl ₂ и SgOCl ₄ . Ожидается, что SgO ₂ Cl ₂ будет наиболее стабильным из оксихлоридов сиборгия и наименее летучим из оксихлоридов группы 6 с последовательностью MoO ₂ Cl ₂ > WO ₂ Cl ₂ > SgO ₂ Cl ₂ . Ожидается, что летучие соединения сиборгия (VI) SgCl ₆ и SgOCl ₄ неустойчивы к разложению на соединения сиборгия (V) при высоких температурах, аналогично MoCl ₆ и MoOCl ₄ ; этого не должно происходить для SgO ₂ Cl ₂ из-за гораздо большей энергетической щели между самой высокой занятой и самой низкой незанятой молекулярными орбиталями , несмотря на одинаковую силу связи Sg-Cl (аналогично молибдену и вольфраму).

Молибден и вольфрам очень похожи друг на друга и демонстрируют важные отличия от более мелкого хрома, и ожидается, что сиборгий будет очень близко следовать химическому составу вольфрама и молибдена, образуя еще большее разнообразие оксоанионов, самым простым из которых является сиборгат, SgO²⁻
₄, который образовался бы в результате быстрого гидролиза Sg (H
₂О)⁶⁺
₆, хотя это будет происходить с меньшей вероятностью, чем с молибденом и вольфрамом, как и ожидалось из-за большего размера сиборгия. Сиборгий должен гидролизоваться менее легко, чем вольфрам, в плавиковой кислоте при низких концентрациях, но более легко при высоких концентрациях, также образуя комплексы, такие как SgO ₃ F- и ^SgOF .⁻
₅: комплексообразование конкурирует с гидролизом в плавиковой кислоте.

Экспериментальная химия

Экспериментальное химическое исследование сиборгия было затруднено из-за необходимости производить его по одному атому за раз, его короткого периода полураспада и, как следствие, необходимой жесткости условий эксперимента. Изотоп ²⁶⁵ Sg и его изомер ^265m Sg выгодны для радиохимии: они образуются в реакции ²⁴⁸ Cm( ²² Ne,5n).

В первых экспериментальных химических исследованиях сиборгия в 1995 и 1996 гг. атомы сиборгия были получены в реакции ²⁴⁸ Cm( ²² Ne,4n) ²⁶⁶ Sg, термализованы и прореагировали со смесью O ₂ /HCl. Адсорбционные свойства полученного оксихлорида были измерены и сопоставлены со свойствами соединений молибдена и вольфрама. Результаты показали, что сиборгий образует летучий оксихлорид, аналогичный таковым из других элементов группы 6, и подтвердили тенденцию к снижению летучести оксихлорида в группе 6:

Сг + О
₂+ 2 HCl → SgO
₂Кл
₂+ Н
₂

В 2001 году группа продолжила изучение химии газовой фазы сиборгия путем взаимодействия элемента с O ₂ в среде H ₂ O. Подобно образованию оксихлорида, результаты эксперимента показали образование гидроксида оксида сиборгия, реакция, хорошо известная среди более легких гомологов группы 6, а также псевдогомолог урана .

2 Сг + 3 О
₂→ 2 SgO
₃

SgO
₃+ Н
₂О → SgO
₂(ОЙ)
₂

Предсказания о водном химическом составе сиборгии в значительной степени подтвердились. В экспериментах, проведенных в 1997 и 1998 годах, сиборгий элюировали с катионообменной смолы раствором HNO ₃ /HF, скорее всего, в виде нейтрального SgO ₂ F ₂ или анионного комплексного иона [SgO ₂ F ₃ ] ^- , а не SgO.²⁻
₄. Напротив, в 0,1 М азотной кислоте сиборгий не элюируется, в отличие от молибдена и вольфрама, что указывает на то, что гидролиз [Sg(H ₂ O) ₆ ] ⁶⁺ протекает только до катионного комплекса [Sg(OH) ₄ ( H ₂ O)] ²⁺ или [Sg(OH) ₃ (H ₂ O) ₂ ] ⁺ , тогда как у молибдена и вольфрама переходит в нейтральную [MO ₂ (OH) ₂ )].

Единственная другая степень окисления, известная для сиборгия, кроме групповой степени окисления +6, - это нулевая степень окисления. Подобно своим трем более легким соединениям, образующим гексакарбонил хрома , гексакарбонил молибдена и гексакарбонил вольфрама , в 2014 году было показано, что сиборгий также образует гексакарбонил сиборгия , Sg(CO) ₆ . Как и его гомологи молибдена и вольфрама, гексакарбонил сиборгия представляет собой летучее соединение, которое легко реагирует с диоксидом кремния .

Примечания

Рекомендации

Список используемой литературы

• Ауди, Г.; Кондев, Ф.Г.; Ван, М .; и другие. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016». Китайская физика С. 41 (3): 030001. Бибкод : 2017ChPhC..41c0001A . дои : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
• Бейсер, А. (2003). Концепции современной физики (6-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC  48965418 .
• Хоффман, округ Колумбия ; Гиорсо, А. ; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: внутренняя история . Всемирная научная . ISBN 978-1-78-326244-1.
• Краг, Х. (2018). От трансурановых до сверхтяжелых элементов: история споров и творения . Спрингер . ISBN 978-3-319-75813-8.
• Загребаев, В.; Карпов, А .; Грейнер, В. (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра можно будет синтезировать в ближайшие несколько лет?». Журнал физики: серия конференций . 420 (1): 012001. Архив : 1207.5700 . Бибкод : 2013JPhCS.420a2001Z . doi : 10.1088/1742-6596/420/1/012001 . ISSN  1742-6588 . S2CID  55434734 .

Внешние ссылки

• Подкаст « Химия в ее элементах » (MP3) от Chemistry World Королевского химического общества : Seaborgium
• Seaborgium в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
• WebElements.com – Seaborgium