Tennessiini

Tennessiini (engl. tennessine) on järjestysluvultaan 117. alkuaine.^[4]^[5]^[6]^[7] Sen kemiallinen merkki on Ts.^[6] Aikaisemmin alkuaineen tilapäinen nimi oli ununseptium (lat. ununseptium) ja tilapäinen kemiallinen merkki Uus. Venäläis-yhdysvaltalainen tutkijaryhmä ilmoitti vuoden 2010 tammikuussa onnistuneensa synnyttämään Dubnassa kuusi atomia tätä alkuainetta hiukkaskiihdyttimen avulla.^[8] Tässä kokeessa Juri Oganesjanin johdolla tutkijat pommittivat berkeliumista valmistettua kohdetta kalsiumioneilla. IUPAC vahvisti virallisesti alkuaineen löytämisen joulukuussa 2015.^[9] Tennessiinin puoliintumisaika on vain sekunnin murto-osia. Vuoteen 2016 mennessä tätä alkuainetta on tuotettu vain muutamia atomeja, joten sen ominaisuuksista ei tiedetä paljoa. Alkuaine kuuluu 17. ryhmään eli on siis halogeeni. Aineesta on käytetty myös nimitystä eka-astatiini, koska sen arvellaan muistuttavan kemiallisilta ominaisuuksiltaan astatiinia. ^[3]^[10]^[11] Nimensä tennessiini on saanut Yhdysvaltojen Tennesseen osavaltiosta.

Kesti 250 päivää valmistaa tarpeeksi berkeliumia (kuvassa) tennessiinin syntetisointia varten.^[3]

Alkuaineen löytyminen antaa viitteitä mahdollisuuksista tuottaa vielä raskaampien, niin sanotulla stabiilisuuden saarella esiintyvien alkuaineiden ytimiä.^[3]^[10]

Ennustetut ominaisuudet

Ennustetut fysikaaliset ominaisuudet

Tennessiinin sulamispisteeksi on vanhemmassa kirjallisuudessa ennustettu 623–823 K ja kiehumispisteeksi 883 K.^[2] Uudempi tutkimusartikkeli ennustaa kiehumispisteeksi vain 618 K.^[12]

Ennustetut kemialliset ominaisuudet

Tennessiinin kemiaa ei ole voitu tutkia kokeellisesti, koska sitä on tuotettu vain muutamia atomeja. Ennusteiden mukaan tennessiinin pysyvin hapetusluku kaasumaisessa olomuodossa olisi +3, kun taas liuoksissa +1. Kevyemmille halogeeneille tyypillinen hapetusluku -1 olisi kaikista epätodennäköisin eli tennessiini ei voisi helposti saada oktettia vastaanottamalla elektronin, mistä johtuen sen kemialliset ominaisuudet saattavat poiketa kaikista muista halogeeneistä. Ennustettu redoxpotentiaali -0,25 V on negatiivinen, joten tennessiinin ei pitäisi pelkistyä hapetusluvulle -1 normaaliolosuhteissa.^[2]^[13]

Tennessiini mahdollisesti muodostaa kaksiatomisia Ts₂-molekyylejä kovalenttisella sidoksella, vastaavasti kuten kaikki muutkin halogeenit.^[14]

Isotoopit

Tennessiinille on syntetisoitu kaksi isotooppia, joiden massaluvut ovat 293 ja 294. Lisäksi isotoopista ²⁹²Ts on maininta kirjallisuudessa, mutta sen olemassaolo on epävarmaa. Isotoopeista pitkäikäisin on ²⁹⁴Ts, jonka puoliintumisaika on noin 70 millisekuntia. Tämä isotooppi hajoaa alfasäteilyä emittoiden moskovium-290:ksi, kun taas ²⁹³Ts hajoaa vastaavasti moskovium-289:ksi.^[15]

Tennessiinin tunnetut isotoopit tuotettiin seuraavilla ydinreaktioilla:^[16]

\,_{20}^{48}\mathrm {Ca} +\,_{97}^{249}\mathrm {Bk} \to \,_{117}^{297}\mathrm {Ts} ^{*}\to \,_{117}^{294}\mathrm {Ts} +3\,_{0}^{1}\mathrm {n}

(1 tapahtuma)

\,_{20}^{48}\mathrm {Ca} +\,_{97}^{249}\mathrm {Bk} \to \,_{117}^{297}\mathrm {Ts} ^{*}\to \,_{117}^{293}\mathrm {Ts} +4\,_{0}^{1}\mathrm {n}

(5 tapahtumaa)

Tennessiinin isotoopit hajoavat yksinomaan alfahajoamisella. Taulukossa on kaikki tunnetut isotoopit, joiden puoliintumisaika on pystytty kokeellisesti mittaamaan tai josta on ainakin arvio (vuonna 2017):^[15]^[16]

Isotooppi	Puoliintumisaika	Löytövuosi	Hajoamistyyppi ja intensiteetti^[a]
²⁹²Ts^[b]	#10 ms^[c]		α ? SF ?
²⁹³Ts	21±6 ms	2010	α=100
²⁹⁴Ts	70±30 ms	2010	α=100

Katso myös

Alkuaineiden järjestelmällinen nimeämisjärjestelmä

Lähteet

↑ Hoffman, Darleane C. & Lee, Diana M. & Pershina, Valeria: ”luku 14”, Transactinide Elements and Future Elements, s. 1652–1752. (Teoksessa: Morss, Lester R. et al. (toim.) The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3. painos) Dordrecht: Springer, 2006. ISBN 1402035985 (englanniksi)
↑ ^a ^b ^c ^d ^e Hoffman s. 1724
↑ ^a ^b ^c Lauren Schenkman: Finally, Element 117 Is Here! 7.4.2010. ScienceMagazine.com. Viitattu 14.1.2016. (englanniksi)
↑ Marko Hamilo: Neljä uutta alkuainetta saivat englanninkieliset nimet – nihonium, moskovium, tennessine ja oganesson Suomen Kuvalehti. 14.6.2016. Suomen Kuvalehti. Viitattu 31.1.2017.
↑ Kalevi Rantanen: Raskaimman alkuaineen metsästys (pdf) Kemia-lehti. 3/2017. Kemia-lehti. Arkistoitu 1.12.2017. Viitattu 6.6.2017.
↑ ^a ^b Risto Laitinen: IUPAC:n yleiskokous Sao Paulossa (pdf) 2017. Kemian Seurat. Viitattu 18.11.2017.
↑ Joonas Gustavsson: Tutkijat huomasivat: Harvinainen alkuaine rikkoo kvanttimekaniikan sääntöjä – ”Kuin olisi vaihtoehtoisessa universumissa” 4.10.2017. Tekniikan Maailma. Viitattu 19.11.2017.
↑ Alkuaine 117 on ununseptium (arkistoitu) 13.4.2010. Helsingin Sanomat. Arkistoitu 21.6.2010. Viitattu 30.11.2018.
↑ Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 Press Release. 30.12.2015. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Arkistoitu 31.12.2015. Viitattu 4.1.2016. (englanniksi)
↑ ^a ^b James Glanz: Scientists Discover Heavy New Element 6.4.2010. New York: New York Times. Viitattu 14.1.2016. (englanniksi)
↑ IUPAC is naming the four new elements nihonium, moscowium, tennessine, and oganesson 8.6.2016. IUPAC. Arkistoitu 8.6.2016. Viitattu 9.6.2016. (englanniksi)
↑ N. Takahashi: Boiling points of the superheavy elements 117 and 118. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, helmikuu 2002, 251. vsk, nro 2, s. 299–301. Kluwer Academic Publishers. doi:10.1023/A:1014880730282 (englanniksi)
↑ Is Element 117 a Halogen or a Metal? GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH. Arkistoitu 13.5.2020. Viitattu 30.11.2018. (englanniksi)
↑ Hoffman, s. 1728
↑ ^a ^b Audi, G. et al.: The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties. Chinese Physics C, 2017, 41. vsk, nro 3, s. 030001-1-030001-138. IOP Publishing. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001 Artikkelin verkkoversio. (pdf) Viitattu 30.11.2018. (englanniksi) (Arkistoitu – Internet Archive)
↑ ^a ^b Oganesjan, Juri et al.: Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117. Phys. Rev. Lett., 9. huhtikuuta 2010, 104. vsk, nro 14. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502 (englanniksi)

Huomautukset

↑ Intensiteetti on todennäköisyys prosentteina sille, että ydin hajoaa merkityllä tavalla. Merkintä α=? tarkoittaa että α-hajoamisia on havaittu, mutta prosenttiosuutta ei tiedetä. Merkintä α ? tarkoittaa α-hajoamisen olevan energeettisesti mahdollinen, mutta sitä ei ole havaittu. Vastaavasti muille hajoamistyypeille.
↑ Isotoopin olemassaolo epävarmaa.
↑ Ennustettu arvo, ei kokeellista havaintoa.

Aiheesta muualla

The Royal Society of Chemistry (RSC): Tennessine (englanniksi)
PeriodicTable: Tennessine (Ts) (englanniksi)
PubChem: Tennessine (englanniksi)

Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.

[Hoffman-1] Hoffman, Darleane C. & Lee, Diana M. & Pershina, Valeria: ”luku 14”, Transactinide Elements and Future Elements, s. 1652–1752. (Teoksessa: Morss, Lester R. et al. (toim.) The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3. painos) Dordrecht: Springer, 2006. ISBN 1402035985 (englanniksi)

[Hoffman_s1724-2] Hoffman s. 1724

[SciMag-3] Lauren Schenkman: Finally, Element 117 Is Here! 7.4.2010. ScienceMagazine.com. Viitattu 14.1.2016. (englanniksi)

[4] Marko Hamilo: Neljä uutta alkuainetta saivat englanninkieliset nimet – nihonium, moskovium, tennessine ja oganesson Suomen Kuvalehti. 14.6.2016. Suomen Kuvalehti. Viitattu 31.1.2017.

[5] Kalevi Rantanen: Raskaimman alkuaineen metsästys (pdf) Kemia-lehti. 3/2017. Kemia-lehti. Arkistoitu 1.12.2017. Viitattu 6.6.2017.

[Laitinen2017-6] Risto Laitinen: IUPAC:n yleiskokous Sao Paulossa (pdf) 2017. Kemian Seurat. Viitattu 18.11.2017.

[7] Joonas Gustavsson: Tutkijat huomasivat: Harvinainen alkuaine rikkoo kvanttimekaniikan sääntöjä – ”Kuin olisi vaihtoehtoisessa universumissa” 4.10.2017. Tekniikan Maailma. Viitattu 19.11.2017.

[8] Alkuaine 117 on ununseptium (arkistoitu) 13.4.2010. Helsingin Sanomat. Arkistoitu 21.6.2010. Viitattu 30.11.2018.

[IUPAC2015-9] Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 Press Release. 30.12.2015. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Arkistoitu 31.12.2015. Viitattu 4.1.2016. (englanniksi)

[NyTimes-10] James Glanz: Scientists Discover Heavy New Element 6.4.2010. New York: New York Times. Viitattu 14.1.2016. (englanniksi)

[11] IUPAC is naming the four new elements nihonium, moscowium, tennessine, and oganesson 8.6.2016. IUPAC. Arkistoitu 8.6.2016. Viitattu 9.6.2016. (englanniksi)

[12] N. Takahashi: Boiling points of the superheavy elements 117 and 118. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, helmikuu 2002, 251. vsk, nro 2, s. 299–301. Kluwer Academic Publishers. doi:10.1023/A:1014880730282 (englanniksi)

[13] Is Element 117 a Halogen or a Metal? GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH. Arkistoitu 13.5.2020. Viitattu 30.11.2018. (englanniksi)

[Hoffman_s1728-14] Hoffman, s. 1728

[nubase2016-15] Audi, G. et al.: The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties. Chinese Physics C, 2017, 41. vsk, nro 3, s. 030001-1-030001-138. IOP Publishing. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001 Artikkelin verkkoversio. (pdf) Viitattu 30.11.2018. (englanniksi) (Arkistoitu – Internet Archive)

[Oga2010-16] Oganesjan, Juri et al.: Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117. Phys. Rev. Lett., 9. huhtikuuta 2010, 104. vsk, nro 14. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502 (englanniksi)

[intensiteetti-17] Intensiteetti on todennäköisyys prosentteina sille, että ydin hajoaa merkityllä tavalla. Merkintä α=? tarkoittaa että α-hajoamisia on havaittu, mutta prosenttiosuutta ei tiedetä. Merkintä α ? tarkoittaa α-hajoamisen olevan energeettisesti mahdollinen, mutta sitä ei ole havaittu. Vastaavasti muille hajoamistyypeille.

[RN-18] Isotoopin olemassaolo epävarmaa.

[ennuste-19] Ennustettu arvo, ei kokeellista havaintoa.

[1]

[2]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[3]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[a]

[b]

[c]