本页使用了标题或全文手工转换,现处于繁体转换模式
出自求聞百科
重定向Rg

錀   111Rg
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬) 鎂(鹼土金屬) 鋁(貧金屬) 矽(類金屬) 磷(非金屬) 硫(非金屬) 氯(鹵素) 氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬) 鈣(鹼土金屬) 鈧(過渡金屬) 鈦(過渡金屬) 釩(過渡金屬) 鉻(過渡金屬) 錳(過渡金屬) 鐵(過渡金屬) 鈷(過渡金屬) 鎳(過渡金屬) 銅(過渡金屬) 鋅(過渡金屬) 鎵(貧金屬) 鍺(類金屬) 砷(類金屬) 硒(非金屬) 溴(鹵素) 氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬) 鍶(鹼土金屬) 釔(過渡金屬) 鋯(過渡金屬) 鈮(過渡金屬) 鉬(過渡金屬) 鎝(過渡金屬) 釕(過渡金屬) 銠(過渡金屬) 鈀(過渡金屬) 銀(過渡金屬) 鎘(過渡金屬) 銦(貧金屬) 錫(貧金屬) 銻(類金屬) 碲(類金屬) 碘(鹵素) 氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬) 鋇(鹼土金屬) 鑭(鑭系元素) 鈰(鑭系元素) 鐠(鑭系元素) 釹(鑭系元素) 鉕(鑭系元素) 釤(鑭系元素) 銪(鑭系元素) 釓(鑭系元素) 鋱(鑭系元素) 鏑(鑭系元素) 鈥(鑭系元素) 鉺(鑭系元素) 銩(鑭系元素) 鐿(鑭系元素) 鎦(鑭系元素) 鉿(過渡金屬) 鉭(過渡金屬) 鎢(過渡金屬) 錸(過渡金屬) 鋨(過渡金屬) 銥(過渡金屬) 鉑(過渡金屬) 金(過渡金屬) 汞(過渡金屬) 鉈(貧金屬) 鉛(貧金屬) 鉍(貧金屬) 釙(貧金屬) 砈(類金屬) 氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬) 鐳(鹼土金屬) 錒(錒系元素) 釷(錒系元素) 鏷(錒系元素) 鈾(錒系元素) 錼(錒系元素) 鈽(錒系元素) 鋂(錒系元素) 鋦(錒系元素) 鉳(錒系元素) 鉲(錒系元素) 鑀(錒系元素) 鐨(錒系元素) 鍆(錒系元素) 鍩(錒系元素) 鐒(錒系元素) 鑪(過渡金屬) 𨧀(過渡金屬) 𨭎(過渡金屬) 𨨏(過渡金屬) 𨭆(過渡金屬) (預測為過渡金屬) 鐽(預測為過渡金屬) 錀(預測為過渡金屬) 鎶(過渡金屬) 鉨(預測為貧金屬) 鈇(貧金屬) 鏌(預測為貧金屬) 鉝(預測為貧金屬) 鿬(預測為鹵素) 鿫(預測為惰性氣體)




(Uhu)
外觀
銀白色(預測)[1]
概況
名稱·符號·序數錀(Roentgenium)·Rg·111
元素類別未知
可能為過渡金屬
·週期·11 ·7·d
標準原子質量[282]
電子排布[Rn] 5f14 6d9 7s2
(預測)[1][2]
2, 8, 18, 32, 32, 17, 2
(預測)
錀的電子層(2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 (預測))
錀的電子層(2, 8, 18, 32, 32, 17, 2
(預測))
歷史
發現重離子研究中心(1994年)
物理性質
物態固體(預測)[3]
密度(接近室溫
28.7(預測)[2] g·cm−3
蒸氣壓
原子性質
氧化態5, 3, 1, −1(預測)[2]
電離能第一:1022.7(估值)[2] kJ·mol−1

第二:2074.4(估值)[2] kJ·mol−1
第三:3077.9(估值)[2] kJ·mol−1

更多
原子半徑114(預測)[2] pm
共價半徑121(估值)[4] pm
雜項
CAS號54386-24-2
最穩定同位素
主條目:錀的同位素
同位素 豐度 半衰期 (t1/2) 衰變
方式 能量MeV 產物
282Rg syn 2.1 min α 9.00 278Mt
281Rg syn 26 s SF -
280Rg syn 3.6 s α 9.75 276Mt
279Rg syn 0.17 s α 10.37 275Mt
此處只列出半衰期超過0.1秒的同位素

拼音lún注音ㄌㄨㄣˊ粵拼leon4,音同「倫」;英語:Roentgenium),是一種放射性人工合成化學元素,其化學符號Rg原子序數為111。錀屬於超鈾元素錒系後元素。錀的放射性極強,已知最穩定的錀同位素為錀-282,其半衰期約為2.1分鐘,之後衰變成為第109號元素。第111號元素系過渡金屬11族的成員,所以其化學性質預計和等11族金屬類似,可能會是銅紅色、銀白色或金黃色等有色彩的固體金屬。

歷史

Roentgenium, GSI

發現

錀是由德國達姆施塔特重離子研究所(GSI)於1994年12月8日,在線性加速器內利用-64轟擊-209而合成的。這次實驗成功產生了三顆錀-272原子,其迅速衰變成其他元素。[5]

IUPAC/IUPAP聯合工作小組(JWP)在2001年時認為沒有足夠證據證明當時確實發現了錀。[6]GSI的小組在2002年重複實驗,並再檢測到三個原子。[7][8]在他們2003年的報告當中,聯合工作小組決定承認GSI團隊對此新元素的發現。[9]

命名

111號元素在2004年11月1日被命名為Roentgenium(Rg),紀念1895年發現X射線的科學家威廉·倫琴。根據IUPAC元素系統命名法,111號元素原稱「Unununium」,源自111的拉丁語寫法。

2005年,全國科學技術名詞審定委員會提出第111號元素中文定名草案。2006年1月20日下午由全國科學技術名詞審定委員會、國家語言文字工作委員會組織召開的第111號元素中文定名研討會上,確定使用類推簡化字「𬬭」(讀音同「倫」),對應繁體字「錀」字,是表示古代一種金屬元素的古字。2007年03月21日全國科學技術名詞審定委員會公布這一結果,同時也宣布該命名已經得到國家語言文字工作委員會的同意。[10][11]

同位素與核特性

核合成

能產生Z=111複核的目標、發射體組合

下表列出各種可用以產生111號元素的目標、發射體組合。

目標 發射體 CN 結果
208Pb 65Cu 273Rg 反應成功
209Bi 64Ni 273Rg 反應成功
232Th 45Sc 277Rg 尚未嘗試
231Pa 48Ca 279Rg 尚未嘗試
238U 41K 280Rg 尚未嘗試
237Np 40Ar 277Rg 尚未嘗試
244Pu 37Cl 281Rg 尚未嘗試
243Am 36S 279Rg 尚未嘗試
248Cm 31P 279Rg 尚未嘗試
250Cm 31P 281Rg 尚未嘗試
249Bk 30Si 279Rg 尚未嘗試
251Cf 27Al 278Rg 尚未嘗試

冷聚變

209Bi(64Ni,xn)273−xRg (x=1)

位於俄羅斯杜布納的團隊在1986年使用這種冷核聚變反應進行了第一次合成錀的實驗。實驗並沒有產生可辨認為錀的原子核,截面限制在4 pb。其後GSI的團隊使用改進了的設施進行實驗,成功發現3顆272Rg原子;另於2000年再合成3顆原子。日本理化學研究所在2003年測定14個272Rg原子的衰變1n激發能,證實了錀的發現。[12]

208Pb(65Cu,xn)273−xRg (x=1)

2004年,美國勞倫斯伯克利國家實驗室在利用原子序為奇數的發射體進行該冷聚變反應時,檢測到272Rg的單個原子。[13][14]

作為衰變產物

科學家也曾在更重元素的衰變產物中觀察到錀的同位素。

蒸發殘留 觀測到的錀同位素
294Ts 282Rg[15]
293Ts 281Rg[15]
288Mc 280Rg[16]
287Mc 279Rg[16]
282Nh 278Rg[17]
278Nh 274Rg[17]

同位素發現時序

同位素 發現年份 核反應
272Rg 1994年 209Bi(64Ni,n)
273Rg 未知
274Rg 2004年 209Bi(70Zn,n) [17]
275Rg 未知
276Rg 未知
277Rg 未知
278Rg 2006年 237Np(48Ca,3n) [17]
279Rg 2003年 243Am(48Ca,4n) [16]
280Rg 2003年 243Am(48Ca,3n) [16]
281Rg 2009年 249Bk(48Ca,4n)
282Rg 2009年 249Bk(48Ca,3n)

核異構體

274Rg

科學家在源自278Nh的衰變鏈中觀測到274Rg的兩個原子。這兩個衰變事件的數據有所出入,而且兩條衰變鏈似乎有所不同。這表明274Rg存在同核異構體,但需要進一步研究。

272Rg

直接合成272Rg時,該同位素發射出4顆α粒子,其能量分別為11.37、11.03、10.82和10.40 MeV。GSI所測得的272Rg半衰期為1.6毫秒,同時從日本理化學研究所得到的數據顯示半衰期約3.8毫秒。衝突的數據可能是由於存在同核異構體,但目前的數據不足以作出任何結論。

同位素產量

下表列出直接合成錀的聚變核反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+代表觀測到的出口通道。

冷聚變

發射體 目標 CN 1n 2n 3n
64Ni 209Bi 273Rg 3.5 pb, 12.5 MeV
65Cu 208Pb 273Rg 1.7 pb, 13.2 MeV

化學屬性

電子結構(相對論)

穩定的11族元素都有著nd10(n+1)s1形式的外層電子排布。這些元素的第一激發態原子的外層電子排布為nd9(n+1)s2。由於d軌域電子之間的自旋-軌道作用,這種狀態分為兩個不同的能階。銅基態和最低激發態之間的能量差使銅呈紅棕色。銀的能量差距更大,因此呈銀色。然而,隨著原子序的增加,相對論效應使激發態更加穩定,金的能量差減少,因此再次呈金黃色。有關錀的計算表明,6d97s2能階足夠穩定,應可成為基態,而6d107s1則會是第一激發態。該新的基態與第一激發態間的能量差和銀相似,因此錀預計將呈銀色。[1]

推算的化學屬性

氧化態

錀預計將是6d系過渡金屬的第9個成員,屬於週期表中11族(IB)最重的成員,位於銅、銀和金的下面。每個11族元素的穩定氧化態都不同:銅形成穩定的+2態,銀則主要形成銀(I),金則主要形成金(III)。銅(I)和銀(II)比較少見。因此,錀預計主要形成穩定的+3態。由於相對論效應,金也形成-1穩定氧化態,錀可能也這樣做。

化學特性

該族較重的成員對化學反應惰性都對氧氣惰性,但能與鹵素發生反應。此外,銀亦能與硫化氫發生反應,銀的反應活性明顯比金較高。錀的惰性預計比金更高,將不會與氧和鹵素發生反應。最有可能的反應是與形成氟化物RgF3,與水形成的氫氧化物Rg(OH)3,以及通過氫氧化物製取得Rg2O3

大眾文化

此元素在動畫節目海綿寶寶」中,名字稱為邪惡元素(Jerktonium),符號為Jt,此元素有111個質子,在節目中可讓比奇堡的生物變邪惡,但是海綿寶寶章魚哥除外,在節目中解藥為一首歌。

參考資料

  1. 1.0 1.1 1.2 Turler, A. Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements (PDF). Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 2004, 5 (2): R19–R25. 
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (編). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  3. Östlin, A.; Vitos, L. First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals. Physical Review B. 2011, 84 (11). Bibcode:2011PhRvB..84k3104O. doi:10.1103/PhysRevB.84.113104. 
  4. Chemical Data. Roentgenium - Rg, Royal Chemical Society
  5. Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F. P.; Armbruster, P.; Folger, H.; Münzenberg, G.; Schött, H. J.; Popeko, A. G.; Yeremin, A. V. The new element 111. Zeitschrift für Physik A. 1995, 350 (4): 281. Bibcode:1995ZPhyA.350..281H. doi:10.1007/BF01291182. 
  6. Karol; Nakahara, H.; Petley, B. W.; Vogt, E.; et al. On the discovery of the elements 110–112 (PDF). Pure Appl. Chem. 2001, 73 (6): 959–967. doi:10.1351/pac200173060959. 
  7. Hofmann, S.; Heßberger, F.P.; Ackermann, D.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Cagarda, P.; Kindler, B.; Kojouharova, J.; Leino, M. New results on elements 111 and 112. The European Physical Journal A. 2002, 14 (2): 147. doi:10.1140/epja/i2001-10119-x. 
  8. Hofmann; et al. New results on element 111 and 112 (PDF). GSI report 2000. [2008-03-02]. 
  9. Karol, P.J.; Nakahara, H.; Petley, B.W.; Vogt, E. Karol et al (PDF). Pure Appl. Chem. 2003, 75 (10): 1601–1611. doi:10.1351/pac200375101601. 
  10. 全國科技名詞委; 才磊. 第111号元素中文定名的说明及元素中文定名的原则. 中國科技術語. 2006-03-25, 8 (01): 18 [2020-11-06]. 
  11. 鄒聲文. 我国公布111号元素中文名称. 新華網. [2020-11-06]. 
  12. Morita, K; Morimoto, K; Kaji, D; Goto, S; Haba, H; Ideguchi, E; Kanungo, R; Katori, K; Koura, H. Status of heavy element research using GARIS at RIKEN. Nuclear Physics A. 2004, 734: 101. doi:10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019. 
  13. Folden, C. M. Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ^{208}Pb(^{64}Ni,n)^{271}Ds and ^{208}Pb(^{65}Cu,n)^{272}111. Physical Review Letters. 2004, 93 (21): 212702. Bibcode:2004PhRvL..93u2702F. PMID 15601003. doi:10.1103/PhysRevLett.93.212702. 
  14. "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: 208Pb(64Ni,n)271Ds and 208Pb(65Cu,n)272111", Folden et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-03-02
  15. 15.0 15.1 詳見Ts
  16. 16.0 16.1 16.2 16.3 詳見
  17. 17.0 17.1 17.2 17.3 詳見

外部連結