Roentgenium ist ein synthetisches radioaktives chemisches Element mit dem Symbol Rg und Atomnummer 111. Es wird als das schwerste Mitglied der Gruppe 11 (IB) Elemente gelegt, obwohl ein genug stabiles Isotop in einem genügend Betrag noch nicht erzeugt worden ist, der diese Position als ein schwererer homologue von Gold bestätigen würde.

Roentgenium/unununium wurde zuerst 1994 beobachtet, und mehrere Isotope sind seit seiner Entdeckung synthetisiert worden. Das stabilste bekannte Isotop ist Rg mit einer Halbwertzeit von ~26 Sekunden, die durch die spontane Spaltung wie viele andere N=170 isotones verfällt.

Geschichte

Offizielle Entdeckung

Roentgenium wurde von einer internationalen Mannschaft offiziell entdeckt, die von Sigurd Hofmann an Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt, Deutschland am 8. Dezember 1994 geführt ist.

Nur drei Atome davon wurden (ganzer Rg), durch die kalte Fusion zwischen Nickel-Ionen und einem Wismut-Ziel in einem geradlinigen Gaspedal beobachtet:

: +  +

2001 hat IUPAC/IUPAP Joint Working Party (JWP) beschlossen, dass es ungenügende Beweise für die Entdeckung damals gab. Die GSI Mannschaft hat ihr Experiment 2002 wiederholt und hat noch drei Atome entdeckt. In ihrem 2003-Bericht hat der JWP entschieden, dass die GSI Mannschaft für die Entdeckung dieses Elements anerkannt werden sollte.

Das Namengeben

Der Name roentgenium (Rg) wurde von der GSI Mannschaft zu Ehren vom deutschen Physiker Wilhelm Conrad Röntgen 2004 empfohlen. Dieser Name wurde durch IUPAC am 1. November 2004 akzeptiert und durch IUPAP am 4. November 2011 genehmigt. Vorher war das Element unter dem vorläufigen IUPAC systematischen Elementnamen unununium mit dem Symbol Uuu bekannt.

Nucleosynthesis

Zielkugel-Kombinationen, die zu Z=111 führen, setzen Kerne zusammen

Unter dem Tisch enthält verschiedene Kombinationen von Zielen und Kugeln (beide an max nein. Neutronen), der verwendet werden konnte, um zusammengesetzte Kerne mit Z=111 zu bilden.

Kalte Fusion

Diese Abteilung befasst sich mit der Synthese von Kernen von roentgenium durch so genannte "kalte" Fusionsreaktionen. Das sind Prozesse, die zusammengesetzte Kerne an der niedrigen Erregungsenergie (~10-20 MeV, folglich "Kälte") schaffen, zu einer höheren Wahrscheinlichkeit des Überlebens von der Spaltung führend. Der aufgeregte Kern verfällt dann zum Boden-Staat über die Emission von einem oder zwei Neutronen nur.

Bi (Ni, xn) Rg (x=1)

Die ersten Experimente, um roentgenium zu synthetisieren, wurden von der Mannschaft von Dubna 1986 mit dieser kalten Fusionsreaktion durchgeführt. Keine Atome wurden identifiziert, der Atomen von roentgenium zugeteilt werden konnte und eine Produktionsquerschnitt-Grenze von 4 pb bestimmt wurde. Nach einer Steigung ihrer Möglichkeiten hat die Mannschaft an GSI erfolgreich 3 Atome von Rg in ihrem Entdeckungsexperiment entdeckt. Weiter 3 Atome wurden 2000 synthetisiert. Die Entdeckung von roentgenium wurde 2003 bestätigt, als eine Mannschaft an RIKEN den Zerfall von 14 Atomen von Rg während des Maßes 1n Erregungsfunktion gemessen hat.

Pb (Cu, xn) Rg (x=1)

2004, als ein Teil ihrer Studie von sonderbaren-Z Kugeln in kalten Fusionsreaktionen hat die Mannschaft an LBNL ein einzelnes Atom von Rg in dieser neuen Reaktion entdeckt.

Als verfallen Produkt

Isotope von roentgenium sind auch im Zerfall von schwereren Elementen beobachtet worden. Beobachtungen werden bis heute im Tisch unten entworfen:

Isotope

Chronologie der Isotop-Entdeckung

Kernisomerism

Rg

Zwei Atome von Rg sind in den Zerfall-Ketten beobachtet worden, die mit Uut anfangen. Die zwei Ereignisse kommen mit verschiedenen Energien und mit verschiedenen Lebenszeiten vor. Außerdem scheinen die zwei kompletten Zerfall-Ketten, verschieden zu sein. Das deutet die Anwesenheit zwei isomerer Niveaus an, aber weitere Forschung ist erforderlich.

Die direkte Produktion von Rg hat vier Alpha-Linien an 11.37, 11.03, 10.82, und 10.40 MeV zur Verfügung gestellt. Der GSI hat eine Halbwertzeit von 1.6 Millisekunden gemessen, während neue Daten von RIKEN eine Halbwertzeit von 3.8 Millisekunden gegeben haben. Die widerstreitenden Daten können wegen isomerer Niveaus sein, aber die aktuellen Daten sind ungenügend, um zu irgendwelchen festen Anweisungen zu kommen.

Chemische Eigenschaften

Elektronische (relativistische) Struktur

Die stabile Gruppe 11 Elemente, Kupfer, Silber und Gold haben alle eine Außenelektronkonfiguration nd (n+1) s. Für jedes dieser Elemente hat der erste aufgeregte Staat ihrer Atome eine Konfiguration nd (n+1) s. Wegen der Drehungsbahn-Kopplung zwischen den d Elektronen wird dieser Staat in ein Paar von Energieniveaus gespalten. Für Kupfer, den Unterschied in der Energie zwischen dem Boden veranlasst staatlicher und niedrigster aufgeregter Staat das Metall, rötlich zu scheinen. Für Silber erweitert sich die Energielücke, und es wird silberfarben. Jedoch, als Z Zunahmen, werden die aufgeregten Niveaus durch relativistische Effekten und in Gold die Energielücke-Abnahmen wieder stabilisiert, und es scheint Gold-. Für roentgenium zeigen Berechnungen an, dass 6d7s Niveau stabilisiert wird dermaßen, dass es der Boden-Staat wird. Der resultierende Energieunterschied zwischen dem neuen Boden-Staat und dem ersten aufgeregten Staat ist diesem von Silber ähnlich, und, wie man erwartet, ist roentgenium anscheinend silberfarben.

Extrapolierte chemische Eigenschaften

Oxydationsstaaten

Roentgenium wird geplant, um das neunte Mitglied 6d Reihe von Übergang-Metallen und das schwerste Mitglied der Gruppe 11 (IB) im Periodensystem, unter Kupfer, Silber und Gold zu sein. Jedes der Mitglieder dieser Gruppe zeigt verschiedene stabile Zustände. Kupfer bildet einen stabilen +2 Staat, während Silber so silbern (I) und Gold vorherrschend gefunden wird wie Gold (I) oder Gold (III). Kupfer (I) und Silber (II) ist auch relativ wohl bekannt. Wie man deshalb erwartet, bildet Roentgenium einen stabilen +3 Staat vorherrschend. Gold formt sich auch ein etwas stabiler-1 setzt wegen relativistischer Effekten fest, und roentgenium kann also ebenso tun.

Chemie

Die schwereren Mitglieder dieser Gruppe sind für ihren Mangel an der Reaktionsfähigkeit oder dem edlen Charakter weithin bekannt. Silber und Gold sind beide zu Sauerstoff träge, aber werden durch die Halogene angegriffen. Außerdem wird Silber durch den Schwefel und das Wasserstoffsulfid angegriffen, seine höhere Reaktionsfähigkeit im Vergleich zu Gold hervorhebend. Wie man erwartet, ist Roentgenium noch edler als Gold und kann erwartet werden, zu Sauerstoff und Halogenen träge zu sein. Die wahrscheinlichste Reaktion ist mit dem Fluor, um einen trifluoride, RgF zu bilden.

Siehe auch

• Insel der Stabilität

Links

• WebElements.com: Roentgenium
• IUPAC: Vorschlag des Namens roentgenium für das Element 111
• IUPAC: Element 111 wird roentgenium genannt
• Apsidium: Roentgenium 111