Унунениум

Унунениум  (₁₁₉Uue)

Општи својства
Име и симбол	унунениум (Uue)
Други имиња	119 елемент, ека-франциум
Унунениумот во периодниот систем
Fr ↑ Uue ↓ (Uhp) оганесон ← унунениум → унбинилиум
Атомски број	119
Стандардна атомска тежина (Ar)	[315] (предвидена)
Категорија	непозната, но најверојатно алкален метал
Група и блок	група 1 (алкални), s-блок
Периода	VIII периода
Електронска конфигурација	[Uuo] 8s1 (предвидена)
по обвивка	2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 1 (предвидена)
Физички својства
Фаза	непозната (може да биде цврста или течна)
Точка на топење	273–303 K ​(0–30 °C) (предвидена)
Точка на вриење	903 K ​(630 °C) (предвидена)
Густина близу с.т.	3 г/см3 (предвидена)
Топлина на топење	2,01–2,05 kJ/mol (екстраполирана)
Атомски својства
Оксидациони степени	1, 3 ​(предвидена)
Електронегативност	Полингова скала: ≈ 0,93 (предвидено дека е блиска вредноста со онаа на натриумот )
Енергии на јонизација	I: 463,1 kJ/mol II: 1.698,1 kJ/mol (предвидена)
Атомски полупречник	емпириски: 240 пм (предвиден)
Ковалентен полупречник	263–281 пм (предвиден)
Разни податоци
CAS-број	54846-86-5
Историја
Наречен по	IUPAC системско име на елементот
Најстабилни изотопи
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП 294Uue (предвиден) веш ~1–10 μs α 290Uus 295Uue (предвиден) веш 20 μs α 12,38 291Uus 296Uue (предвиден) веш 12 μs α 12,48 292Uus

Унунениум, исто така познат како ека-франциум или елемент 119 — хипотетички хемиски елемент; има симбол Uue и атомски број 119. Унуненијум и Uue е соодветно привремено систематско име и симбол на Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија, кој се користи додека елементот не биде откриен, потврден и не се одлучи за постојано име. Во периодниот систем на елементите, се очекува да биде елемент од s-блокот, алкален метал и првиот елемент во осмата периода. Тоа е најлесниот елемент кој сè уште не е синтетизиран.

Обидот да се синтетизира елементот е во тек од 2018 година во РИКЕН во Јапонија. Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) во Дубна, Русија, планира да направи обид во одреден момент во иднината, но точниот датум не е објавен во јавноста. Истражувачкиот објект за тешки јони во Ланжу, Кина (HIRFL), исто така, планира да направи обид. Теоретските и експерименталните докази покажале дека синтезата на унунениум веројатно ќе биде многу потешка од онаа на претходните елементи.

Позицијата на Унунениум како седми алкален метал сугерира дека тој би имал слични својства на неговите полесни конгенери. Сепак, релативистичките ефекти може да предизвикаат некои од неговите својства да се разликуваат од оние што се очекуваат од директна примена на периодичните закони. На пример, се очекува унунениумот да биде помалку реактивен од цезиумот и франциумот и поблизок во однесувањето до калиумот или рубидиумот, и додека треба да ја покаже карактеристичната +1 оксидациска состојба на алкалните метали, исто така се предвидува да ги покаже +3 и +5 оксидационите состојби, кои се непознати кај кој било друг алкален метал.

Вовед

This section is an excerpt from Супертежок елемент § Вовед.[уреди]

Синтеза на супертешки јадра

Графички приказ на реакција на јадрено соединување. Две јадра се спојуваат во едно, испуштајќи неутрон. Реакциите што создаале нови елементи до овој момент биле слични, со единствената можна разлика што понекогаш биле ослободени неколку единечни неутрони, или воопшто немало такви.

Претешкото атомско јадро се создава во јадрена реакција која комбинира две други јадра со нееднаква големина во едно; колку понееднакви се двете јадра во однос на масата, толку е поголема можноста двете да реагираат. Материјалот направен од потешките јадра се прави цел, која потоа е бомбардирана од снопот на полесни јадра. Две јадра можат да се спојат во едно само доколку се приближат доволно блиску едно до друго; нормално, јадрата (сите позитивно наелектризирани) се одбиваат меѓусебно поради електростатско одбивање. Силното заемнодејство може да ја надмине оваа одбивност, но само на многу кратко растојание од јадрото; јадрата на зракот на тој начин се многу забрзани со цел таквото одбивање да биде незначително во споредба со брзината на јадрото на зракот. Енергијата што се применува на јадрата на зракот за да ги забрза може да предизвика тие да достигнат брзина до една десетина од брзината на светлината. Меѓутоа, доколку се примени премногу енергија, јадрото на зракот може да се распадне.

Самото приближување не е доволно за две јадра да се спојат: кога две јадра се приближуваат едно до друго, тие обично остануваат заедно околу 10⁻²⁰ секунди и потоа се разделуваат (не мора да бидат во истиот состав како пред реакцијата) наместо да формираат едно јадро. Ова се случува затоа што при обидот за формирање на едно јадро, електростатското одбивање го раскинува јадрото што се формира. Секој пар на цел и зрак се карактеризира со неговиот пресек - веројатноста дека ќе дојде до јадрено соединување доколку две јадра се приближат едно кон друго изразено во однос на попречната област што треба да ја погоди упадната честичка за да дојде до соединувањето. Оваа соединување може да настане како резултат на квантниот ефект во кој јадрата можат да тунелираат преку електростатско одбивање. Доколку двете јадра можат да останат блиску покрај таа фаза, повеќекратните јадрени заемни дејства резултираат со прераспределба на енергијата и енергетска рамнотежа.

Надворешни видеоснимки

Visualization of unsuccessful nuclear fusion, based on calculations from the Australian National University

Добиеното спојување претставува возбудена состојба - наречена сложено јадро - и затоа е многу нестабилно. За да се постигне постабилна состојба, привременото спојување може да се расцепи без да се формира постабилно јадро. Алтернативно, сложеното јадро може да исфрли неколку неутрони, кои би ја однеле енергијата на возбудувањето; доколку второто не е доволно за исфрлање на неутрони, спојувањето би создало гама-зрак. Ова се случува околу 10⁻¹⁶ секунди по првичниот јадрен судир и резултира со создавање на постабилно јадро. Дефиницијата на Заедничката работна група на МСЧПХ и МСЧПФ вели дека хемискиот елемент може да се препознае како откриен само доколку неговото јадро не се распадне во рок од 10⁻¹⁴ секунди. Оваа вредност била избрана како проценка за тоа колку време му е потребно на јадрото да стекне електрони и на тој начин да ги прикаже неговите хемиски својства.

Распаѓање и откривање

Зракот поминува низ целта и стигнува до следната комора, сепараторот; доколку се произведе ново јадро, тоа се носи со овој зрак. Во сепараторот, новопроизведеното јадро е одвоено од другите нуклиди (оној на оригиналниот зрак и сите други продукти на реакцијата){{Efn|Ова раздвојување се заснова на тоа што добиените јадра се движат покрај целта побавно отколку јадрата на нереагираните зраци. Сепараторот содржи електрични и магнетни полиња чии ефекти врз подвижната честичка се поништуваат за одредена брзина на честичка. Таквото раздвојување може да биде потпомогнато и со мерење на време на летот и мерење на енергијата на повратен удар; комбинација од двете може да овозможи да се процени масата на јадрото. и се пренесува во детектор со површинска бариера, кој го запира јадрото. Означена е точната местоположба на претстојното влијание врз детекторот; означени се и неговата енергија и времето на пристигнување. Преносот трае околу 10⁻⁶ секунди; за да биде откриено, јадрото мора да преживее толку долго. Јадрото повторно се забележува откако ќе се регистрира неговото распаѓање и се мерат местоположбата, енергијата и времето на распаѓање.

Стабилноста на јадрото е обезбедена од силното заемно дејство. Сепак, неговиот опсег е многу краток; како што јадрата стануваат поголеми, неговото влијание врз најоддалечените нуклеони (протони и неутрони) слабее. Во исто време, јадрото е растргнато со електростатско одбивање помеѓу протоните, а неговиот опсег не е ограничен. Вкупната врзувачка енергија обезбедено од големото заемно дејство се зголемува линеарно со бројот на нуклеоните, додека електростатското одбивање се зголемува со квадратот на атомскиот број, односно вториот расте побрзо и станува сè поважен за тешките и супертешките јадра. Така, супертешките јадра се теоретски предвидени и досега е забележано дека претежно се распаѓаат преку начини на распаѓање кои се предизвикани од таквото одбивање: алфа-распад и спонтано цепење. Речиси сите алфа емитери имаат над 210 нуклеони, и најлесниот нуклид кој примарно е подложен на спонтано цепење има 238. Во двата режима на распаѓање, јадрата се спречени да се распаѓаат со соодветните енергетски бариери за секој режим, но тие можат да бидат тунелирани.

Алфа честичките најчесто се произведуваат во радиоактивни распаѓања бидејќи масата на алфа честичка по нуклеон е доволно мала за да остави малку енергија за алфа честичката да се употреби како кинетичка енергија за да го напушти јадрото. Спонтаното цепење е предизвикано од електростатско одбивање што го раскинува јадрото и создава различни јадра во различни случаи на идентични јадра. Како што се зголемува атомскиот број, спонтаното цепење брзо станува поважно: делумниот полураспад на спонтаното цепење се намалува за 23 редови на големина од ураниум (елемент 92) до нобелиум (елемент 102), и до 30 редови на големина од ториум (елемент 90) до фермиум (елемент 100). Така, претходниот „модел на течни капки“ сугерирал дека спонтаното цепење ќе се случи скоро веднаш поради исчезнувањето на бариерата за цепење за јадра со околу 280 нуклеони. Подоцнежниот јадрен слоест модел сугерира дека јадрата со околу 300 нуклеоните би формирале остров на стабилност во кој јадрата ќе бидат поотпорни на спонтаното цепење и првенствено ќе претрпат алфа распаѓање со подолг полураспад. Последователните откритија сугерирале дека предвидениот остров може да биде подалеку од првично предвиденото; тие, исто така, покажале дека јадрата меѓу долговечните актиноиди и предвидениот остров се деформирани и добиваат дополнителна стабилност од ефектите на обвивката. Експериментите на полесни супертешки јадра, како и оние поблиску до очекуваниот остров, покажале поголема стабилност од претходно очекуваната против спонтаното цепење, покажувајќи ја важноста на ефектите на обвивката врз јадрата.

Алфа-распадите се регистрирани од емитираните алфа честички, а распадните производи лесно се одредуваат пред вистинското распаѓање; доколку таквото распаѓање или низа последователни распаѓања произведе познато јадро, оригиналниот производ на реакцијата може лесно да се одреди. (Дека сите распаѓања во ланецот на распаѓање навистина биле поврзани едни со други, се утврдува од местоположбата на овие распаѓања, кои мора да бидат на истото место.) Познатото јадро може да се препознае по специфичните карактеристики на распаѓањето што го претрпува, како што е енергијата на распаѓање (или поконкретно, кинетичката енергија на емитираната честичка). Спонтаното цепење, сепак, произведува различни јадра како производи, така што оригиналниот нуклид не може да се одреди од неговите ќерки.

Според тоа, информациите достапни за физичарите кои имаат за цел да вештачки да создадат супертежок елемент се информациите собрани во детекторите: местоположбата, енергија и времето на пристигнување на честичката до детекторот и оние на неговото распаѓање. Физичарите ги анализираат овие податоци и се обидуваат да заклучат дека тие навистина биле предизвикани од нов елемент и дека не можел да биде предизвикан од различен нуклид од оној што се тврди. Честопати, обезбедените податоци се недоволни за заклучок дека дефинитивно е создаден нов елемент и нема друго објаснување за набљудуваните ефекти; биле направени грешки при толкувањето на податоците.

Историја

Обиди за синтеза

Елементите од 114 до 118 (флеровум преку оганесон) биле откриени во реакциите на „жешко соединување“ во Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) во Дубна, Русија. Ова вклучувало бомбардирање на актинидите плутониум преку калифорниум со калциум-48, квази-стабилен изотоп богат со неутрони кој може да се употреби како проектил за производство на повеќе изотопи богати со неутрони на супертешки елементи. (Терминот „топло“ се однесува на високата енергија на возбудување на добиеното сложено јадро.) Ова не може лесно да се продолжи со елементот 119, бидејќи ќе бара цел на следниот актинид ајнштаниум. Десетици милиграми ајнштајниум би биле потребни за разумна шанса за успех, но досега се произведени само микрограми. Обид да се направи елементот 119 од калциум-48 и помалку од еден микрограм ајнштајниум бил направен во 1985 година во забрзувачот superHILAC во Беркли, Калифорнија, но обидот не успеал.

254
99Es
+ 48
20Ca
→ 302
119Uue
* → без атоми

За попрактично производство на дополнителни супертешки елементи потребни се проектили потешки од ⁴⁸ Ca,, но ова ја прави реакцијата посиметрична и дава помали шанси за успех. Обидите да се синтетизира елементот 119 ги поместува границите на денешната технологија, поради намалувањето на пресеците на производните реакции и веројатно краткиот полураспад на произведените изотопи, што се очекува да биде од редот на микросекунди.

Од април до септември 2012 година, бил направен обид да се синтетизираат ²⁹⁵Uue и ²⁹⁶Uue со бомбардирање на цел на беркелиум -249 со титан -50 во Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) во Дармштат, Германија. Оваа реакција помеѓу ²⁴⁹Bk и ⁵⁰Ti била предвидена да биде најповолната практична реакција за формирање на унунениум, бидејќи е најасиметричната реакција на располагање. Покрај тоа, како што беркелиум-249 се распаѓа до калифорниум -249 (следниот елемент) со краток полураспад од 327 денови, ова овозможило истовремено да се пребаруваат елементите 119 и 120. Поради предвидениот краток полураспад, тимот на Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) користел нова „брза“ електроника способна да регистрира настани на распаѓање во микросекунди.

249
97Bk
+ 50
22Ti
→ 299
119Uue
* → без атоми

249
98Cf
+ 50
22Ti
→ 299
120Ubn
* → без атоми

Ниту елементот 119 ниту елементот 120 не бил забележан. Експериментот првично бил планиран да продолжи до ноември 2012 година, но истиот бил прекинат рано за да се искористи целта од ²⁴⁹Bk за да се потврди синтезата на тенесин (со што се промени проектилот на ⁴⁸Ca).

Тимот во РИКЕН во Вако, Јапонија започнал со бомбардирање на цели на кириум -248 со зрак ванадиум -51 во јануари 2018 година за да го бара елементот 119. Кириумот бил избран како цел, наместо потежок берклиум или калифорниум, бидејќи овие потешки цели тешко се подготвуваат. Целите ²⁴⁸Cm биле обезбедени од Националната лабораторија Оук Риџ. РИКЕН развил ванадиумски зрак со висок интензитет. Експериментот започнал со циклотрон додека РИКЕН ги надградил своите линеарни акцелератори; надградбата била завршена во 2020 година. Бомбардирањето можело да се продолжи со двете машини додека не бил забележан првиот настан. Напорите на тимот РИКЕН се финансирани од царот на Јапонија.

248
96Cm
+ 51
23V
→ 299
119Uue
* → без атоми

Произведените изотопи на Унунениум се очекува да претрпат два алфа-распади до познатите изотопи на московиум, ²⁸⁷Mc и ²⁸⁸Mc. Ова ќе ги прицврсти на позната низа од пет или шест дополнителни алфа-распаѓања, соодветно, и ќе го потврди нивното производство.

Почнувајќи од септември 2023 година, тимот на РИКЕН ја предводел реакцијата од ²⁴⁸Cm+ ⁵¹V 462 денови. Во извештајот на Советодавниот комитет на Центарот РИКЕН Нишина било забележано дека оваа реакција е избрана поради достапноста на целните и проектилните материјали, и покрај предвидувањата кои ја фаворизираат реакцијата ²⁴⁹Bk+ ⁵⁰Ti, бидејќи проектилот ⁵⁰Ti е поблиску до двојно магичен ⁴⁸Ca и има парен атомски број (22); реакциите со рамно- Z проектили генерално се покажале дека имаат поголеми пресеци. Извештајот препорачал дека доколку 5 fb границата на напречниот пресек е достигната без да се забележат никакви настани, тогаш тимот треба „да ја процени и на крајот да ја преиспита експерименталната стратегија пред да земе дополнително време“. Според податоци од 2024 година, тимот на РИКЕН сè уште ја водел оваа реакција „24/7“.

Тимот на Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) планира да се обиде да го синтетизира елементот 119 во иднина, но точната временска рамка не е јавно објавена. Кон крајот на 2023 година, ЗИЈИ ја објавил првата успешна синтеза на супертежок елемент со проектил потежок од ⁴⁸Ca: ²³⁸U бил бомбардиран со 54Cr за да се направи нов изотоп на ливермориум (елемент 116), ²⁸⁸Lv. Успешната синтеза на супертежок нуклид во овој експеримент дало неочекувано добар резултат; целта била експериментално да се одреди пресекот на реакцијата со проектили од ⁵⁴Cr и да се подготви за синтеза на елементот 120. ЗИЈИ, исто така, алудирал на иден обид да се синтетизира елементот 119 со истиот проектил, бомбардирање на ²⁴³Am со ⁵⁴Cr. Тимот од Истражувачкиот објект за тешки јони во Ланжу, кој е управуван од Институтот за современа физика (ИСФ) на Кинеската академија на науките, исто така планира да ја испроба реакцијата ²⁴³Am+ ⁵⁴Cr.

Именување

Користејќи ја номенклатурата на Менделеев за неименувани и неоткриени елементи, Унунениум треба да биде познат како ека- франциум. Користејќи ги препораките на Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија од 1979 година, елементот треба привремено да се нарекува ununennium (симбол Uue) додека не се открие, откритието не се потврди и не се избере трајно име. Иако широко се користат во хемиската заедница на сите нивоа, од училници по хемија до напредни учебници, препораките главно се игнорираат меѓу научниците кои работат теоретски или експериментално на супертешки елементи, кои го нарекуваат „елемент 119“, со симболот E119, (119) или само 119.

Предвидени својства

Јадрена стабилност и изотопи

Табела за стабилност на нуклиди како што ја користел тимот на Дубна во 2010 година. Карактеризираните изотопи се прикажани со граници. Надвор од елементот 118 (оганесон, последниот познат елемент), линијата познати нуклиди се очекува брзо да навлезе во регион на нестабилност, без полураспад над една микросекунда по елементот 121. Белиот прстен ја опфаќа предвидената местоположба на островот на стабилност.

Орбиталите со висок азимутален квантен број се зголемуваат во енергија, елиминирајќи го она што инаку би било јаз во орбиталната енергија што одговара на затворена протонска обвивка во елементот 114, како што е прикажано на левиот дијаграм кој не го зема предвид овој ефект. Ова ја подига следната протонска обвивка во регионот околу елементот 120, како што е прикажано на десниот дијаграм, потенцијално зголемувајќи го полураспадот на изотопите на елементот 119 и 120.

Стабилноста на јадрата значително се намалува со зголемувањето на атомскиот број по кириумот, елементот 96, чиј полураспад е четири реда на големина подолг од оној на кој било моментално познат елемент со поголем број. Сите изотопи со атомски број над 101 се подложени на радиоактивно распаѓање со полураспад помал од 30 часови. Ниту еден елемент со атомски број над 82 (по олово) нема стабилни изотопи. Сепак, од причини кои се уште не се добро познати, има мало зголемување на јадрената стабилност околу атомските броеви 110 – 114, што доведува до појава на она што во јадрената физика е познато како „остров на стабилноста“. Овој концепт, предложен од професорот на Универзитетот во Калифорнија, Глен Сиборг, објаснува зошто супертешките елементи траат подолго од предвиденото.

Полураспадите на алфа-распади предвидени за ^291-307Uue се од редот на микросекунди. Најдолгиот полураспад на алфа-распаѓање предвиден е ~ 485 микросекунди за изотопот ²⁹⁴Uue. При факторинг во сите режими на распаѓање, предвидените полураспади се намалуваат дополнително на само десетици микросекунди. Некои потешки изотопи може да бидат постабилни; Фрике и Вабер предвидувале дека ³¹⁵Uue е најстабилен изотоп на едногодишно ниво во 1971 година. Ова има последици за синтезата на неуниум, бидејќи изотопите со полураспад под една микросекунда ќе се распаднат пред да стигнат до детекторот, а потешките изотопи не можат да се синтетизираат со судир на која било позната употреблива цел и јадра од проектил. Сепак, новите теоретски модели покажуваат дека очекуваниот јаз во енергијата помеѓу протонските орбитали 2f_7/2 (наполнети во елементот 114) и 2f_5/2 (пополнет во елементот 120) е помал од очекуваното, така што елементот 114 повеќе не изгледа како стабилна сферична затворена јадрена обвивка, а оваа енергетска способност може да ја зголеми стабилноста на елементите 119 и 120. Следното двојно волшебно јадро се очекува да биде околу сферичното ³⁰⁶Ubb (елемент 122), но очекуваниот низок полураспад и нискиот производствен пресек на овој нуклеид ја прави неговата синтеза предизвик.

Најверојатните изотопи на унунениум што ќе се синтетизираат во блиска иднина се ²⁹³Uue до ²⁹⁶Uue, бидејќи тие се населени во 3n и 4n каналите на реакциите ²⁴³Am+ ⁴⁸Cr и ²⁴⁹Bk+ ⁵⁰ Ti.

Хемиски својства

Должините на врската и енергиите на дисоцијација на врската на димерите на алкалните метали. Се предвидуваат податоци за Fr2 и Uue2.

Dimer	Bond length (Å)	Енергија на разложување на хемиската врска (kJ/mol)
Li2	2.673	101.9
Na2	3.079	72.04
K2	3.924	53.25
Rb2	4.210	47.77
Cs2	4.648	43.66
Fr2	~ 4.61	~ 42.1
Uue2	~ 4.27	~ 53.4

Се предвидува дека хемијата на унунениумот е слична на онаа на алкалните метали, но веројатно ќе се однесува повеќе како калиум, или рубидиум отколку цезиум или франциум. Ова се должи на релативистичките ефекти, бидејќи во нивно отсуство, периодичните трендови би предвиделе дека унунениумот ќе биде уште пореактивен од цезиумот и франциумот. Оваа намалена реактивност се должи на релативистичката стабилизација на валентниот електрон на униен, зголемувајќи ја првата енергија на јонизација на унунениумот и намалувајќи ги металните и јонските полупречници; овој ефект е веќе забележан за франциум

Хемијата на унунениумот во +1-оксидационата состојба треба да биде повеќе слична на хемијата на рубидиум отколку на франциум. Од друга страна, јонскиот полупречник на јонот Uue + се предвидува да биде поголем од оној на Rb +, бидејќи орбиталите 7p се дестабилизирани и затоа се поголеми од р-орбиталите на долните обвивки. Унунениумот исто така може да ја покаже +3 оксидационата состојба, што не е забележана во ниту еден друг алкален метал, како додаток на +1 оксидационата состојба која е карактеристична за другите алкални метали и е исто така главна оксидациска состојба на сите познати алкални метали: ова е поради дестабилизацијата и проширувањето на неговите7р 3/2 пониска енергија на јонизација од она што инаку би се очекувало. [1] Хемиската активност на 7p 3/2 спинор е предложена да ја направи состојбата на оксидација +5 можна во [UueF6]−, аналогно на [SbF6]− или [BrF6]−. Аналогното соединение на франциум(V), [FrF6] −, исто така може да биде остварливо, но не е експериментално познато.

Се очекува дека многу соединенија на унунениумот ќе имаат голем ковалентен карактер, поради вклучувањето на 7p 3/2 електроните во поврзувањето: овој ефект е забележан во помала мера и кај франциумот, кој покажува одреден придонес од 6p 3/2 во врската во супероксидот на франциум (FrO<2).. Така, наместо унунениумот да биде најелектропозитивен елемент, како што се смета дека покажува едноставната екстраполација, цезиумот ја задржува оваа местоположба, при што електронегативноста на унунениумот најверојатно е блиску до натриумот (0,93 на Полинговата скалата). Стандардниот потенцијал за намалување на парот Uue + /Uue се предвидува да биде −2,9 V, исто како онаа на двојката Fr+/Fr и нешто повеќе од онаа на парот K+/K на -2,931 V.

Должините на врската и енергиите на дисоцијација на врската на MAu (M = алкален метал). Сите податоци се предвидени, освен енергиите на дисоцијација на врската на KAu, RbAu и CsAu.

Compound	Bond length (Å)	Енергија на разложување на хемиската врска (kJ/mol)
KAu	2.856	2.75
RbAu	2.967	2.48
CsAu	3.050	2.53
FrAu	3.097	2.75
UueAu	3.074	2.44

Во гасната фаза и при многу ниски температури во кондензираната фаза, алкалните метали формираат ковалентно врзани двоатомски молекули. Должините на врската метал-метал во овие молекули M2 се зголемуваат по групата од Li2 до Cs2, но потоа се намалуваат до Uue2, поради гореспоменатите релативистички ефекти кои ја стабилизираат орбиталата 8s. Спротивниот тренд е прикажан за енергиите на дисоцијација на врската метал-метал. Врската Uue-Uue треба да биде малку посилна од врската K-K. [1] Од овие М2 енергии на дисоцијација, се предвидува енталпијата на сублимација (Δ H sub) на унунениумот да биде 94 kJ/mol (вредноста за франциум треба да биде околу 77 kJ/mol).

Молекулата UueF се очекува да има значаен ковалентен карактер поради високиот електронски афинитет на унунениумот. Врската во UueF е претежно помеѓу 7p орбитала на унунениумот и 2p орбитала на флуор, со помал придонес од 2s орбиталата на флуорот и 8s, 6d z2, и двете други 7p орбитали на унунениумот. Ова е многу различно од однесувањето на елементите на s-блокот, како и на златото и живата, во кои s-орбиталите (понекогаш измешани со d-орбиталите) се тие што учествуваат во поврзувањето. Врската Uue-F е релативистички проширена поради разделувањето на 7p орбиталата на 7p1/2 и 7p< 3/2 спинори, принудувајќи ги поврзувачките електрони во најголемата орбитала мерена според радијалниот обем: слично проширување во должината на врската се наоѓа во хидридите At H и TsH. Врската Uue–Au треба да биде најслабата од сите врски помеѓу златото и алкалниот метал, но сепак треба да биде стабилна. Ова дава екстраполирани средни адсорпциски енталпии (−Δ H ads ) од 106 kJ/mol на злато (вредноста на франциум треба да биде 136 kJ/mol), 76 kJ/mol на платина и 63 kJ/mol на среброто, најмалиот од сите алкални метали, што покажува дека би било изводливо да се проучи хроматографската адсорпција на унунениумот на површини направени од благородни метали. Енталпијата на адсорпција на унунениумот на тефлонска површина се предвидува да биде 17,6 kJ/mol, што би било најниско меѓу алкалните метали. ads на Δ H sub и −Δ H на алкалните метали се менуваат во спротивни насоки како што се зголемува атомскиот број.

Атомски и физички својства

Како елемент од првата периода 8, се предвидува дека унунениумот е алкален метал, заземајќи го своето место во периодниот систем под литиум, натриум, калиум, рубидиум, цезиум и франциум. Секој од овие елементи има по еден валентен електрон во најоддалечената s-орбитала (конфигурација на валентни електрони n s¹), која лесно се губи во хемиските реакции за да формира +1 оксидациона состојба: така, алкалните метали се многу реактивни елементи. Се предвидува дека унунениумот ќе го продолжи трендот и ќе има конфигурација на валентни електрони од 8s¹. Затоа се очекува да се однесува слично како неговите полесни конгенери; сепак, се предвидува и дека ќе се разликува од полесните алкални метали по некои својства.

Главната причина за предвидените разлики помеѓу унунениумот и другите алкални метали е заемното дејство спин-орбита (СО) - меѓусебната интеракција помеѓу движењето на електроните и спинот. Интеракцијата на СО е особено силна за супертешките елементи бидејќи нивните електрони се движат побрзо - со брзина споредлива со брзината на светлината - отколку оние во полесни атоми. Во атомите на унунениум, тој ги намалува нивоата на енергија на електроните 7p и 8s, стабилизирајќи ги соодветните електрони, но две од нивоата на енергија на електроните 7p се постабилизирани од другите четири. Ефектот се нарекува разделување на подобвивката, бидејќи ја дели 7p подобвивката на повеќе стабилизирани и помалку стабилизирани делови. Пресметковните хемичари ја разбираат поделбата како промена на вториот (азимутален) квантен број ℓ од 1 во 1⁄2 и 3⁄2 за постабилизираните и помалку стабилизираните делови од 7p подобвивка, соодветноТака, надворешниот 8s електрон на унунениумот се стабилизира и станува потешко да се отстрани отколку што се очекувало, додека електроните 7p 3/2 се соодветно дестабилизирани, можеби дозволувајќи им да учествуваат во хемиските реакции. Ова стабилизирање на најоддалечената s-орбитала (веќе значајна во франциум) е клучниот фактор што влијае на хемијата на унунениумот и предизвикува сите трендови за атомските и молекуларните својства на алкалните метали да ја сменат насоката по цезиумот

Емпириски (Na–Cs, Mg–Ra) и предвидени (Fr–Uhp, Ubn–Uhh) атомски полупречници на алкалните и земноалкалните метали од третиот до деветтиот период, измерени во ангстреми

Емпириски (Na–Cs), полуемпириски (Fr) и предвидени (Uue) електронски афинитети на алкалните метали од третиот до осмиот период, измерени во електрон волти Тие се намалуваат од Li до Cs, но вредноста на Fr, 492 ± 10, е 20 meV повисока од онаа на Cs, а онаа на Uue е многу повисока сè уште на 662 meV.

Емпириска (Na–Fr, Mg–Ra) и предвидена (Uue–Uhp, Ubn–Uhh) енергија на јонизација на алкалните и земноалкалните метали од трета до петтата периода, мерена во електрон волти

Поради стабилизирањето на неговиот надворешен електрон 8s, првата енергија на јонизација на унунениумот - енергијата потребна за отстранување на електрон од неутрален атом - се предвидува да биде 4,53 eV, повисоки од оние на познатите алкални метали од калиум па наваму. Овој ефект е толку голем што се предвидува дека унбиуниумот (елементот 121) има помала енергија на јонизација од 4,45 eV, така што алкалниот метал во периодот 8 нема да има најниска енергија на јонизација во периодот, како што е точно за сите претходни периоди. Афинитетот за електрони на Унунениумот се очекува да биде далеку поголем од оној на цезиумот и франциумот; така, се очекува Унунениумот да има афинитет на електрони повисок од сите алкални метали полесни од него на околу 0,662 eV, блиску до онаа на кобалтот (0,662 eV) и хром (0,676 eV). Релативистичките ефекти, исто така, предизвикуваат многу голем пад на поларизираноста на унунениумот до 169,7 au Статичката диполска поларизација (αD) на унунениумот, количество за кое влијанијата на релативноста се пропорционални со квадратот на атомскиот број на елементот, е пресметано дека е мала и слична на онаа на натриумот.

Се предвидува дека електронот од атомот на недвижен атом сличен на водород - оксидиран така што има само еден електрон, Uue¹¹⁸⁺—ќе се движи толку брзо што неговата маса е 1,99 пати поголема од онаа на електрон што не се движи, што е последица на релативистички ефекти. За споредба, бројката за франциум сличен на водород е 1,29, а за цезиум сличен на водород е 1,091. Според едноставни екстраполации на законите на релативноста, тоа индиректно укажува на контракција на атомскиот полупречник на околу 240 pm, многу поблиску до онаа на рубидиумот (247 pm); металниот полупречник е исто така соодветно намален на 260 pm. Јонскиот полупречник на Uue+ се очекува да биде 180 pm

Се предвидува дека унунениумот ќе има точка на топење помеѓу 0 °C и 30 °C: затоа може да биде течност на собна температура. Не е познато дали ова го продолжува трендот на намалување на точките на топење низ групата, бидејќи точката на топење на цезиумот е 28,5 °C и франциум се проценува дека е околу 8,0 °C. Се очекува дека точката на вриење на унунениумот ќе биде околу 630 °C, сличен на оној на франциумот, се проценува дека е околу 620 °C; ова е пониско од точката на вриење на цезиумот од 671 °C. Различно се предвидувало густината на унунениумот да биде помеѓу 3 и 4 g/cm 3, продолжувајќи го трендот на зголемување на густината низ групата: густината на франциумот е проценета на 2,48 g/cm3, а онаа на цезиумот е познато дека е 1,93 g/cm3.

Библиографија

• Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; и др. (2017). „The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties“ (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
• Beiser, A. (2003). Concepts of modern physics (6th. изд.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC 48965418.
• Hoffman, D. C.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. T. (2000). The Transuranium People: The Inside Story. World Scientific. ISBN 978-1-78-326244-1.
• Kragh, H. (2018). From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation. Springer. ISBN 978-3-319-75813-8.
• Zagrebaev, V.; Karpov, A.; Greiner, W. (2013). „Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?“. Journal of Physics: Conference Series. 420 (1). 012001. arXiv:1207.5700. Bibcode:2013JPhCS.420a2001Z. doi:10.1088/1742-6596/420/1/012001. ISSN 1742-6588. S2CID 55434734.

Надворешни врски

• унунениум во Викиречникот