Унбинилий

Унбини́лий (лат. Unbinilium, Ubn) или э́ка-ра́дий — вре́менное систематическое название гипотетического химического элемента в Периодической таблице с вре́менным обозначением Ubn и атомным номером 120.

Унбинилий
← Унуненний | Унбиуний →
120 Ra ↑ Ubn[1] ↓ (Usq)
Внешний вид простого вещества
Неизвестен
Свойства атома
Название, символ, номер	Унбинилий (Ubn), 120
Атомная масса (молярная масса)	около 320 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Og] 8s2
Радиус атома	н/д пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	н/д пм
Радиус иона	н/д пм
Электроотрицательность	н/д (шкала Полинга)
Электродный потенциал	н/д
Степени окисления	Вероятно +2
Энергия ионизации (первый электрон)	н/д кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	н/д г/см³
Температура плавления	н/д
Температура кипения	н/д
Мол. теплота плавления	н/д кДж/моль
Мол. теплота испарения	н/д кДж/моль
Молярная теплоёмкость	н/д Дж/(K·моль)
Молярный объём	н/д см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Параметры решётки	н/д
Отношение c/a	н/д
Температура Дебая	н/д K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) н/д Вт/(м·К)
Номер CAS	54143-58-7

120	Унбинилий
Ubn (320)
[Og]8s2

История

В 2006—2008 годах при попытках синтеза элемента 124 унбиквадия на Большом национальном ускорителе тяжелых ионов (GANIL) измерения прямого и запаздывающего деления составных ядер показали сильный стабилизирующий эффект протонной оболочки также и при Z = 120 — косвенное свидетельство унбинилия^[2].

В марте — апреле 2007 года была предпринята попытка синтеза элемента 120 в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне путём бомбардировки мишени из плутония-244 ионами железа-58^[3].

${\displaystyle {\ce {{^{244}_{94}Pu}+{^{58}_{26}Fe}->{^{302}_{120}Ubn^{\ast }}->{\text{осколки}}}}}$

Первоначальный анализ обнаружил, что ни один атом элемента 120 не был синтезирован при сечении реакции 0,7 пикобарн^[4][5].

Российская команда планирует усовершенствовать оборудование перед следующей попыткой проведения реакции между титаном-50 и калифорнием-249^[6].

${\displaystyle {\ce {{^{249}_{98}Cf}+{^{50}_{24}Ti}->{^{299}_{120}Ubn^{\ast }}->{\text{осколки}}}}}$

При этом в настоящее время физики ОИЯИ не планируют повторной попытки синтеза 120-го элемента, считая целесообразным предварительно проверить изменение вероятности слияния в результате замены, ранее успешно применяемого для синтеза элементов с Z = 110—118, налетающего ядра ${\displaystyle {\ce {^{48}_{20}Ca}}}$ на ${\displaystyle {\ce {^{50}_{22}Ti}}}$ и получения при помощи последнего больших количеств составных ядер с меньшим атомным номером, а также элемента 119.

В период с апреля по май 2007 года европейским центром GSI в немецком Дармштадте была проведена также безуспешная попытка получить унбинилий по реакции^[7]:

${\displaystyle {\ce {{^{238}_{92}U}+{^{64}_{28}Ni}->{^{302}_{120}Ubn^{\ast }}->{\text{осколки}}.}}}$

С 23 апреля по 31 мая 2011 года учёные GSI провели эксперимент по синтезу унбинилия, используя другую реакцию^[8]:

${\displaystyle {\ce {{^{248}_{96}Cm}+{^{54}_{24}Cr}->{^{302}_{120}Ubn^{\ast }}->{\text{осколки}}.}}}$

Но первая серия опытов не дала результата^[9].

Опыты по синтезу 120-го элемента планируют также японские ученые из RIKEN^[10], однако в успешности избранного ими метода холодного слияния ядер кюрия и хрома ученые ОИЯИ сомневаются^[11].

Физические и химические свойства

Физические свойства унбинилия при нормальных условиях будут похожи на свойства радия. Плотность унбинилия будет равна примерно 7 г/см³, что немного выше, чем плотность радия (5,5 г/см³).

Температура плавления щёлочноземельных металлов, в отличие от щелочных металлов, не подчиняется какой-либо закономерности, однако всё же предполагается, что унбинилий будет более легкоплавким, чем более лёгкие аналоги, и иметь температуру плавления порядка 680 °C (это приблизительно на 300 °C ниже температуры плавления радия)^[12].

Предполагается, что унбинилий будет типичным щёлочноземельным металлом, однако его химическая активность будет намного выше, чем у более лёгких элементов — радия или бария. Реакционноспособность унбинилия будет также очень высокой. На воздухе очень быстро (возможно, даже со взрывом, как цезий) будет окисляться до оксида UbnO и, вероятно, также и нитрида Ubn₃N₂, с водой давать Ubn(OH)₂ — очень сильную щёлочь, вероятно, наиболее сильную среди гидроксидов щёлочноземельных металлов, и возможно, превосходящую по силе гидроксиды щелочных металлов.

Довольно интересным является то, что в отличие от предыдущих периодов, где гидроксиды щелочных металлов имели более осно́вный характер и лучше растворялись в воде, чем щёлочноземельные металлы, UueOH будет, вероятно, более слабым основанием, чем Ubn(OH)₂ — следующего за ним элемента. Связано это с тем, что 2 гидроксильных иона по умолчанию сильнее одного, а большие ионы сверхтяжёлых элементов сделают лёгкость отщепления аниона настолько высокой, что стабилизирующее действие 7p-подуровня не сможет сдерживать 2 аниона.

С галогенами унбинилий, как и остальные щёлочноземельные металлы, будет образовывать дигалогенид UbnHal₂^[13].

Однако, несмотря на свойства типичного щёлочноземельного металла, ионный и атомный радиус унбинилия будет ниже, чем у радия и бария, и примерно соответствовать радиусу кальция или стронция^[14]. Унбинилий может быть первым щёлочноземельным металлом, который имеет степень окисления +4 (что противоречит номеру группы); это связано с ожидаемой очень низкой энергией ионизации 7p^3/2 электронов, что делает возможным образование химической связи с их участием. Также унбинилий может иметь и степень окисления +1.

См. также

• Остров стабильности