Унуно́ктий (лат. Ununoctium, Uuo) или э́ка-радо́н — химический элемент восемнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы восьмой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 118. Наиболее стабильным (и единственным известным на 2015 год) является нуклид ²⁹⁴Uuo, чей период полураспада оценивается в 1 мс. Искусственно синтезированный радиоактивный элемент, в природе не встречается. Синтез ядер унуноктия был впервые осуществлён в 2002 и 2005 годах в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна)^[2] в сотрудничестве с Ливерморской национальной лабораторией. Результаты этих экспериментов были опубликованы в 2006 году^[3]. Временное обозначение — Uuo. Номинально элемент относится к инертным газам, однако его физические, и возможно, химические свойства, вероятно, могут сильно отличаться от остальных представителей группы. Унуноктий завершает седьмой период таблицы Менделеева, хотя на момент его открытия ещё оставалась незаполненной предыдущая, 117-я клетка таблицы (унунсептий).

Происхождение названия

Название «унуноктий» искусственно образовано из корней латинских числительных, означает «один-один-восьмой» и может быть истолковано как «стовосемнадцатый». Название временное и в дальнейшем, как предполагается, будет изменено.

Российские учёные, синтезировавшие элемент, а также российские политики предлагают назвать его московием (Mw)^[4][5].

История открытия

Первое заявление об открытии элементов 116 и 118 в 1999 году в Беркли (США)^[6] оказалось ошибочным и даже фальсифицированным^[7]. Синтез по объявленной методике не был подтверждён в российском, немецком и японском центрах ядерных исследований, а затем и в США.

Первое событие распада 118-го элемента наблюдалось в эксперименте, проведённом в ОИЯИ в феврале — июне 2002 года^[8].

17 октября 2006 года российские и американские физики-ядерщики официально сообщили о получении 118-го элемента. Повторные эксперименты по синтезу проводились на дубнинском ускорителе в феврале—июне 2007 года. В результате бомбардировки мишени из калифорния-249 ионами изотопа кальция-48 образовались ещё два ядра атома 118-го элемента (²⁹⁴Uuo)^[3][4].

Получение

Унуноктий был получен в результате ядерной реакции

Физические свойства

Унуноктий, в отличие от более лёгких аналогов, будет первым инертным газом в твёрдом состоянии при нормальных условиях, что придаёт ему совершенно иные физические свойства^[9].

Поэтому, номинально принадлежа к группе инертных газов, унуноктий не будет газом. При небольшом нагревании он легко будет плавиться и испаряться, его ожидаемая расчётная температура кипения составляет 80 ± 30 °C (довольно широкий диапазон вследствие вариации влияния релятивистских эффектов). Температура плавления его неизвестна, однако по аналогии с более лёгкими элементами, ожидается, что она будет лишь немного ниже температуры кипения. Примерно такую же температуру плавления, как унуноктий, имеет воск.

Столь высокое повышение температур плавления и кипения у унуноктия по сравнению с радоном вызывают релятивистские эффекты 7p-оболочки, помимо простого увеличения атомной массы, которое усиливает межмолекулярное взаимодействие. Впрочем, унуноктий предполагается одноатомным, хотя тенденция к образованию двухатомных молекул у него сильнее, чем у радона.

Расчётная плотность в твёрдом состоянии у унуноктия при температуре плавления составляет около 5 г/см³. Это немного выше плотности радона в сжиженном состоянии (при −62 °C), которая составляет 4,4 г/см³. В газообразном состоянии унуноктий будет похож на радон: представлять из себя тяжёлый бесцветный газ, немного выше по плотности самого радона^[10].

Химические свойства

Унуноктий принадлежит к инертным газам, имея завершённую 7p-электронную оболочку и завершённую электронную конфигурацию, что означает его химическую инертность и нулевую по умолчанию степень окисления^[11]. Однако соединения тяжёлых благородных газов (начиная с криптона) с сильным окислителями (например, фтором или кислородом) всё же существуют, причём по мере роста порядкового номера электроны удаляются от ядра, поэтому лёгкость окисления инертного газа сильными окислителями от криптона к радону возрастает. Теоретически предпологается, что унуноктий будет несколько активнее радона^[12][13]. Его ожидаемая энергия ионизации первого электрона составляет 840 кДж/моль, что существенно ниже радона (1036 кДж/моль) и ксенона (1170 кДж/моль).

Довольно низкая энергия ионизации унуноктия и его иные физические свойства предполагают, что унуноктий, хотя и будет малоактивным, по сравнению с предыдущими инертными газами, будет весьма химически активным веществом.

Если более лёгкие аналоги — ксенон или криптон — требовали для окисления чрезвычайно жёстких условий и применения фтора, то унуноктий должен окисляться гораздо легче. Он будет даже более активен, чем флёровий и коперниций — самые малоактивные элементы среди сверхтяжёлых элементов.

Электроотрицательными элементами унуноктий сможет относительно легко окисляться до двух степеней окисления — +2 и +4, причём со фтором унуноктий будет образовывать скорее ионные, чем ковалентные соединения (например, UuoF₄)^[14]. Унуноктий сможет образовать, в отличие от более лёгких аналогов, относительные стабильные соединения и с менее электроотрицательными элементами, например, хлором, азотом или, возможно, и другими элементами. Сможет он относительно легко, вероятно, окисляться и кислородом. Возможна теоретически также и степень окисления +1. Возможно, сильные кислоты-окислители также смогут переводить окислять унуноктий до оксидов или переводить его даже в состав катиона, подобно металлу.

Степень окисления +6 для унуноктия будет также возможна, но она будет значительно менее стабильна и требовать жёстких условий для разрушения всего 7p-подуровня. Унуноктий сможет, вероятно, образовывать подобно ксенону унуноктиевую кислоту H₂UuoO₃, а все соединения его в степени окисления +6 будут очень сильными окислителями.

В отличие от ксенона, высшая теоретическая степень окисления унуноктия +8 будет невозможна из-за требуемой крайне высокой энергии на распаривание 7s-электронов (также как и у других 7p-элементов). Поэтому +6 будет высшей степенью окисления унуноктия.

Унуноктий также будет проявлять не только восстановительные свойства, но и сам служить окислителем для сильных восстановителей, проявляя степень окисления −1 за счёт релятивистских эффектов подоболочек. Теоретически инертные газы не могут выступать в качестве окислителей, поскольку у них все электронные оболочки завершены, однако на практике унуноктий сможет образовывать соли с металлами — унуноктиды, выступая в качестве окислителя, в этом проявляя некоторое сходство с галогенами.

Известные изотопы

Примечания