Унуненний

Унуне́нний (лат. Ununennium, Uue) или эка-фра́нций — гипотетический химический элемент в периодической таблице, с временным обозначением Uue и атомным номером 119, с прогнозированной атомной массой 316 а. е. м.

Унуненний
← Оганесон | Унбинилий →
119 Fr ↑ Uue ↓ (Ust)
Внешний вид простого вещества
Элемент не изучен
Свойства атома
Название, символ, номер	Унуненний (Uue), 119
Атомная масса (молярная масса)	[316] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Og] 8s1 (гипотеза основана на электронной конфигурации цезия и франция)
Номер CAS	54846-86-5

119	Унуненний
Uue (316)
[Og]8s1

Элемент 119 после его синтеза будет первым элементом в восьмом периоде периодической таблицы химических элементов.

История

Название «унуненний» используется как временное в научных статьях о поиске элемента 119. Трансурановые элементы всегда производятся искусственно и в конце концов обычно называются в честь учёных или по местонахождению лаборатории, получившей элемент. Попытка синтеза элемента 119 предпринималась в 1985 году при помощи бомбардировки мишени из эйнштейния-254 ядрами кальция-48 на ускорителе SuperHILAC в Беркли, Калифорния. Не было идентифицировано ни одного атома.

${\ce {{^{254}_{99}Es}+{^{48}_{20}Ca}->{^{302}_{119}Uue^{\ast }}->{\text{осколки}}}}$

Крайне маловероятно, что эта реакция будет полезной. Для увеличения чувствительности эксперимента до требуемого уровня необходимо сделать достаточно большую мишень из ²⁵⁴Es, что является экстремально сложной задачей.

Планируют опыты по синтезу 119-го элемента российские учёные из ОИЯИ, европейские учёные из GSI, японские учёные из RIKEN.

Физические и химические свойства

Схема электронных оболочек унуненния

Предполагается, что унуненний будет являться химически активным щелочным металлом, следующим после франция в группе, и будет повторять большинство свойств более лёгких аналогов, однако ожидается, что унуненний будет проявлять некоторые специфические химические свойства, которые присущи только ему и не присущи более лёгким аналогам. Некоторую сложность придаёт слабая изученность свойств химии франция, поскольку все его изотопы имеют малый период полураспада. Следовательно, наиболее тяжёлым хорошо изученным щелочным металлом является цезий .

Однако унуненний по химическим свойствам будет предположительно больше похож на рубидий или калий, чем на цезий или франций, игнорируя тенденцию к увеличению химической активности элемента по мере роста порядкового номера. Связано это с тем, что основной валентный электрон унуненния будет дополнительно стабилизирован релятивистским эффектом электронной оболочки 7p-подуровня, что приведёт к тому, что энергия ионизации унуненния будет выше, чем у франция (у самого франция за счёт аналогичного эффекта 6p-подуровня энергия ионизации также немного выше, чем у цезия).

Значительное увеличение энергии ионизации сделает унуненний менее химически активным, чем цезий или франций.

Расчётный атомный радиус у унуненния предполагается также существенно меньшим, чем у цезия или франция, и его значения находятся между калием и рубидием (240 пм для унуненния, 227 пм для калия и 248 пм для рубидия). Энергия ионизации унуненния будет почти равна энергии ионизации калия. Вместе с тем, радиус однозарядного иона унуненния будет всё же выше, чем у рубидия, за счёт дополнительных электронных оболочек.

Кроме типичной степени окисления для щелочных металлов +1, предполагается, что унуненний может стать первым щелочным металлом, для которого будет возможна степень окисления +3, что также связано с релятивистскими возможностями 7p-электронов, у которых предполагается низкая энергия ионизации.

Несмотря на ионный характер взаимодействия унуненния, к примеру, с химически активными неметаллами, в целом соединения унуненния будут иметь более ковалентный характер, чем соединения цезия. Такой эффект, в частности, в меньшей степени отмечался у франция.

Унуненний, вероятно, будет крайне легкоплавким либо вовсе жидким при комнатной температуре (при получении его в макроскопических количествах), демонстрируя тенденцию к снижению температуры плавления щелочного металла с ростом порядкового номера. Температура плавления унуненния оценивается от 0 до 30 °C. Унуненний будет обладать плотностью около 3 г/см³. Несмотря на то, что плотность франция меньше плотности цезия, унуненний будет продолжать тенденцию роста плотности с порядковым номером.

Ожидается, что гидроксид UueOH является сильной щёлочью, но более слабой, чем CsOH, поскольку ковалентный характер связи будет дополнительно затруднять её диссоциацию в растворах и расплавах, и по силе она будет скорее соответствовать KOH.

Довольно интересным является то, что в отличие от предыдущих периодов, где гидроксиды щелочных металлов имели более основный характер и лучше растворялись в воде, чем щёлочноземельных металлов, UueOH будет, вероятно, более слабым основанием, чем Ubn(OH)₂ — гидроксид следующего за ним элемента, унбинилия. 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.