Livermorium

Livermorium
116 Lv
Po ↑ Lv ↓ (USN) Tabela periódica ununpentium ← livermorium → Ununseptium
Aparência
desconhecido
Propriedades gerais
Nome, símbolo, número	livermorium, Lv, 116
Pronúncia	/ ˌ l ɪ v ər m ɔər Eu ə m / LIV -ər- MOHR -ee-əm
Categoria elemento	desconhecido
Grupo, período, bloco	16 (Calcogênios), 7, p
Peso atômico padrão	[293]
Configuração eletrônica	[ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7P 4 (Previsto) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 (Previsto)
História
Descoberta	Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear e Lawrence Livermore National Laboratory (2000)
Propriedades físicas
Densidade (perto RT)	12,9 (prevista) · g cm -3
Propriedades atômicas
Estados de oxidação	2, 4 (previsão)
Energias de ionização	1º: 723,6 (previsão) kJ · mol -1
O raio de covalência	175 (avaliado) pm
Miscelânea
Número de registo CAS	54100-71-9
A maioria dos isótopos estáveis
Ver artigo principal: Isótopos de livermorium
iso N / D meia-vida DM DE ( MeV) DP 293 Lv syn 61 ms α 10,54 289 Fl 292 Lv syn 18 ms α 10,66 288 Fl 291 Lv syn 18 ms α 10,74 287 Fl 290 Lv syn 7.1 ms α 10,84 286 Fl

Livermorium é a sintético elemento superpesado com o símbolo Lv e número atômico 116. O nome foi adotado por IUPAC em 31 de Maio de 2012.

Ele é colocado como o elemento mais pesado de grupo 16 (VIA), embora um isótopo suficientemente estável não é conhecido neste momento para permitir que experimentos químicos para confirmar a sua posição como um mais pesado homólogo de polônio .

Foi detectado pela primeira vez em 2000. Desde então, cerca de 35 átomos de livermorium foram produzidos, seja diretamente ou como um produto de decaimento do ununoctium , pertencentes às quatro isótopos vizinhos com massas 290-293. O isótopo mais estável é conhecido livermorium-293 com uma meia-vida de ~ 60 ms.

História

Tentativas mal sucedidas de síntese

No final de 1998, o físico polonês Robert Smolańczuk publicada cálculos sobre a fusão de núcleos atómicos para a síntese de superpesados átomos, incluindo ununoctium. Seus cálculos sugeriu que poderia ser possível fazer ununoctium e livermorium pela fusão de chumbo com krypton sob condições cuidadosamente controladas.

Em 1999, pesquisadores Lawrence Berkeley National Laboratory feito uso destas previsões e anunciou a descoberta de livermorium e ununoctium, em um artigo publicado no Physical Review Letters, e muito em breve depois que os resultados foram relatados em Science. Os pesquisadores relataram ter realizado o reação

86
36 Kr + 208
82 Pb → 293
118 UUO + n .

No ano seguinte, eles publicaram uma retratação depois que os pesquisadores em outros laboratórios foram incapazes de duplicar os resultados do laboratório de Berkeley e em si não consegui duplicá-los também. Em junho de 2002, o diretor do laboratório anunciou que a reivindicação original da descoberta destes dois elementos tinha sido baseado em dados fabricados pelo autor principal Victor Ninov.

Descoberta

Em 19 de julho de 2000, cientistas Dubna ( JINR) detectou um único decaimento de um átomo de livermorium após a irradiação de um Cm alvo -248 com Ca -48 íons. Os resultados foram publicados em Dezembro de 2000. Este 10,54 MeV atividade alfa-emissores foi originalmente atribuído a ²⁹² Lv devido à correlação da filha para atribuído anteriormente ²⁸⁸ Fl. Essa designação foi posteriormente alterado para ²⁸⁹ Fl, e, portanto, esta actividade foi correspondentemente alterado para ²⁹³ Lv. Dois átomos adicionais foram relatados pelo instituto durante a sua segunda experiência entre abril e maio de 2001.

Na mesma experiência, eles também detectada uma cadeia de decaimento a que correspondeu a primeira deterioração observada de fleróvio e atribuído a ²⁸⁹ Fl. Esta actividade não foi observada novamente em uma repetição da mesma reacção. No entanto, a sua detecção, nesta série de experiências indicam a possibilidade de o decaimento de um isómero de livermorium, nomeadamente ^293B Lv, ou um ramo de decaimento rara do isómero já descoberto, ^293A Lv, em que o primeiro partícula alfa foi desperdiçada. São necessárias mais pesquisas para atribuir positivamente esta atividade.

A equipe repetiu o experimento em abril-maio de 2005 e detectadas oito átomos de livermorium. Os dados de decaimento medidos confirmou a atribuição da descoberta de isótopos como ²⁹³ Lv. Neste prazo, a equipe também observou ²⁹² Lv no canal 4n pela primeira vez.

Em maio de 2009, o Grupo de Trabalho Conjunto informou sobre a descoberta de copernicium e reconheceu a descoberta do isótopo ²⁸³ Cn. Isto implicava a descoberta de facto de livermorium, como Lv ²⁹¹ (ver abaixo), a partir do reconhecimento dos dados relativos ao neta ²⁸³ Cn, embora o experimento descoberta real pode ser determinada como se que acima.

Em 2011, a IUPAC avaliou os resultados da equipe Dubna e aceito-os como uma identificação confiável de elemento 116.

Nomeando

Livermorium é historicamente conhecido como eka- polônio . Ununhexium (Uuh) foi o temporário IUPAC nome de elemento sistemático. Os cientistas geralmente se referem ao elemento simplesmente como elemento 116 (ou E116). De acordo com as recomendações da IUPAC, o descobridor (s) de um novo elemento tem o direito de sugerir um nome.

A descoberta de livermorium foi reconhecido pelo JWG de IUPAC em 1 de Junho de 2011, juntamente com a de fleróvio . De acordo com o vice-diretor do JINR, a equipe de Dubna quis nomear elemento 116 moscovium, após a Moscow Oblast em que Dubna está localizado. No entanto, o livermorium nome eo símbolo Lv foram adoptadas em 31 de maio de 2012, após um processo de aprovação pela IUPAC. O nome reconhece o Lawrence Livermore National Laboratory, na cidade de Livermore, Califórnia, EUA, que colabora com JINR na descoberta. A cidade, por sua vez é nomeado após o fazendeiro americano Robert Livermore, um cidadão mexicano naturalizado dos Inglês nascimento.

Atuais e futuros experimentos

A equipe em Dubna indicaram planos para sintetizar livermorium usando a reação entre o plutónio -244 e titânio-50. Esta experiência lhes permitirá avaliar a viabilidade da utilização de projéteis com Z> 20 necessária na síntese de elementos superpesados na oitavo período (Z> 118). Embora inicialmente prevista para 2008, a reação olhando para a síntese de resíduos de evaporação Não foi realizado até à data.

Existem também planos para repetir a reação Cm-248 em diferentes energias de projéteis, a fim de sondar o canal 2n, levando para o novo isótopo ²⁹⁴ Lv. Além disso, eles têm planos futuros para concluir o função de excitação do produto canal 4n, Lv ^292, o que lhes permitirá avaliar o efeito estabilizador de N = 184 concha sobre a produção de resíduos de evaporação.

Nucleosynthesis

Combinações alvo-projéctil que conduzem a z = 116 núcleos compostos

A tabela abaixo contém várias combinações de metas e projéteis que poderiam ser usados para formar núcleos compostos com número atômico 116. A tabela abaixo apresenta seções transversais e energias de excitação para as reacções de fusão quente que produzem isótopos livermorium diretamente. Dados em negrito representam maxima derivado de medidas de função de excitação. A tabela abaixo contém várias combinações alvos de projéteis para que os cálculos foram fornecidas estimativas para os rendimentos de seção transversal de vários canais de evaporação de nêutron.

A fusão a frio

²⁰⁸ Pb ⁽⁸² Se, x n) ^{290- x} Lv

Em 1998, a equipe da GSI tentada a síntese de ²⁹⁰ Lv como uma captura radiativa (x = 0) do produto. Sem átomos foram detectados fornecendo um limite secção transversal de 4,8 pb.

Fusão quente

Esta seção lida com a síntese de núcleos de livermorium pelos chamados "hot" reações de fusão. Estes são processos que criam núcleos compostos em alta energia de excitação (~ 40-50 MeV, portanto, "quente"), que conduz a uma reduzida probabilidade de sobrevivência de fissão. O núcleo animado depois decai para o estado fundamental por meio da emissão de neutrões 3-5. Reações de fusão utilizando ⁴⁸ núcleos Ca geralmente produzem núcleos compostos com energias de excitação intermediários (~ 30-35 MeV) e são por vezes referido como "quentes" reações de fusão. Isto conduz, em parte, a rendimentos relativamente elevados a partir destas reacções.

²³⁸ L ⁽⁵⁴ Cr, x n) ^{292- x} Lv

Há indícios esboçado que essa reação foi tentada pela equipe da GSI em 2006. Não existem resultados publicados sobre os resultados, provavelmente indicando que não foram detectados átomos. Isto é esperado a partir de um estudo da sistemática de secções transversais para ²³⁸ alvos U.

²⁴⁸ cm ⁽⁴⁸ Ca, x n) ^{296- x} Lv (x = 3,4)

A primeira tentativa de sintetizar livermorium foi realizada em 1977 por Ken Hulet e sua equipe no Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL). Eles não foram capazes de detectar quaisquer átomos de livermorium. Yuri Oganessian e sua equipe no Laboratório Flerov de reações nucleares (FLNR) posteriormente tentou a reação em 1978 e foram satisfeitas pelo fracasso. Em 1985, um experimento conjunto entre Berkeley e equipe de Peter Armbruster pelo GSI, o resultado foi novamente negativa, com um limite de seção transversal calculada de 10-100 pb.

Em 2000, cientistas russos em Dubna finalmente conseguiu detectar um único átomo de livermorium, atribuída ao isótopo ²⁹² Lv. Em 2001, eles repetiram a reacção e formou mais 2 átomos em uma confirmação de sua experiência de descoberta. Um terceiro átomo foi provisoriamente atribuído a ²⁹³ Lv com base em um decaimento alfa parental desperdiçada. Em abril de 2004, a equipe correu novamente a experiência com maior energia e foram capazes de detectar uma nova cadeia de decaimento, atribuído a ²⁹² Lv. Nesta base, os dados originais foram realocados para ²⁹³ Lv. A cadeia de tentativa é, portanto, possivelmente associado com um ramo decadência rara deste isótopo. Nesta reacção, foram detectados dois átomos adicionais de ²⁹³ nv.

Em um experimento executado no GSI entre junho-julho de 2010, os cientistas detectaram seis átomos de livermorium; dois átomos de ²⁹³ 116 e quatro átomos de ²⁹² 116. Eles foram capazes de confirmar tanto os dados decadência e secções transversais para a reação de fusão.

²⁴⁵ cm ⁽⁴⁸ Ca, xn) ^293-x 116 (x = 2,3)

A fim de auxiliar na atribuição de números de massa de isótopos para livermorium, de março a maio de 2003, a equipe de Dubna bombardeado um alvo Cm ²⁴⁵ com ⁴⁸ iões Ca. Eles foram capazes de observar dois novos isótopos, atribuídos a ²⁹¹ Lv e Lv ^290. Esta experiência foi repetida com sucesso em fevereiro-março de 2005, onde 10 átomos foram criados com dados de decaimento idênticos aos relatados no experimento de 2003.

Como produto do decaimento

Livermorium também foi observada no decaimento de ununoctium. Em outubro de 2006, foi anunciado que três átomos de ununoctium havia sido detectada pelo bombardeio de califórnio -249 com cálcio-48 íons, que, em seguida, rapidamente deterioradas em livermorium.

A observação de ²⁹⁰ Lv permitiu a atribuição do produto a ²⁹⁴ UUO e provou a síntese de ununoctium .

Fissão de núcleos compostos com Z = 116

Vários experimentos foram realizados entre 2000-2006 no laboratório Flerov de reações nucleares em Dubna estudando as características de fissão do núcleo composto ^296.294.290 Lv. Quatro reacções nucleares têm sido utilizados, a saber, ²⁴⁸ Cm + Ca ^{48, 246} Cm + Ca ^{48, 244} Pu + ⁵⁰ Ti e ²³² Th + ⁵⁸ Fe. Os resultados revelaram como núcleos como este fissão predominantemente expulsando núcleos shell fechados, tais como ¹³² Sn (Z = 50, N = 82). Constatou-se também que o rendimento para a via de fissão-fusão foi semelhante entre ⁴⁸ e ⁵⁸ projéteis Ca Fe, indicando um possível uso futuro de ⁵⁸ projéteis Fe na formação elemento superpesado. Além disso, em experiências comparativas utilizando a síntese de ²⁹⁴ Lv ⁴⁸ Ca e ⁵⁰ projécteis Ti, o rendimento a partir de fissão-fusão foi ~ 3x menos de ⁵⁰ Ti, sugerindo também um uso futuro na produção de ELA.

Isótopos e propriedades nucleares

Cronologia da descoberta de isótopos

Cálculo teórico num modelo de túnel quântico suportam os dados experimentais relacionados com a síntese de ^293.292 Lv.

Isótopo retraída

²⁸⁹ Lv

Em 1999, pesquisadores Lawrence Berkeley National Laboratory anunciou a síntese de ²⁹³ UUO (veja ununoctium ), em um artigo publicado na Physical Review Letters. O isótopo reivindicado ²⁸⁹ Lv deteriorado por emissão alfa 11,63 MeV com uma meia-vida de 0.64 ms. No ano seguinte, eles publicaram um retracção após outras investigadores foram incapazes de duplicar os resultados. Em junho de 2002, o diretor do laboratório anunciou que a reivindicação original da descoberta destes dois elementos tinha sido baseado em dados fabricados pelo autor principal Victor Ninov. Como tal, este isótopo de livermorium é actualmente desconhecido.

Propriedades químicas

Propriedades químicas extrapolados

Estados de oxidação

Livermorium é projetada para ser o quarto membro da série de 7p Não metais e o membro mais pesado do grupo 16 (VIA) na Tabela Periódica, abaixo polônio . O estado de oxidação do grupo 6 é conhecido por todos os membros para além do oxigénio, que carece de d- disponíveis orbitais para a expansão e está limitado a um máximo de 2 estado, exibida no fluoreto DE _2. O 4 é conhecida por enxofre , selénio , telúrio , e polônio, passando por uma mudança em termos de estabilidade de redução para S (IV) e Se (IV) para oxidante em Po (IV). Telúrio (IV) é o mais estável para este elemento. Isto sugere uma estabilidade decrescente para os estados de oxidação mais elevados que o grupo é descendente e livermorium deve retratar um oxidante 4 Estado e uma +2 estado mais estável. Os membros mais leves são também conhecidos para formar um estado -2 quanto óxido, sulfureto, seleneto, Telluride, e polonide.

Química

A possível química de livermorium podem ser extrapolados da de polônio . Por conseguinte, deve submeter oxidação de um dióxido de, LVO _2, embora um trióxido, LVO ₃ é plausível, mas improvável. A estabilidade de um estado 2 devem manifestar-se na formação de monóxido de uma simples, LVO. A fluoração provavelmente resultará numa tetrafluoreto, LVF ₄ e / ou um difluoreto, LVF _2; um Hexafluoreto de LVF _6, é possível, mas improvável. Cloração e bromação pode muito bem parar nas dialogenetos correspondentes, LvCl ₂ e LvBr _2. A oxidação por iodo certamente deve parar em LVI ₂ e podem até mesmo ser inerte para este elemento. Os di-halogenetos de livermorium mais pesados é previsível que sejam linear, mas os mais leves são previstos para ser dobrados.