Anorganická chemie/Supertěžké prvky

Supertěžké prvky, nebo taky transaktinoidy, jsou prvky ležící v periodické soustavě prvků za aktinoidy. Jejich protonové číslo je tedy větší než 103.

Protonové číslo Značka Název
104 Rf Rutherfordium
105 Db Dubnium
106 Sg Seaborgium
107 Bh Bohrium
108 Hs Hassium
109 Mt Meitnerium
110 Ds Darmstadtium
111 Rg Roentgenium
112 Cn Kopernicium
113 Nh Nihonium
114 Fl Flerovium
115 Mc Moscovium
116 Lv Livermorium
117 Ts Tennessine
118 Og Oganesson

Rutherfordium

editovat

Poprvé bylo připraveno roku 1964 v Dubně bombardováním terče z plutonia ionty neonu:

 242
94
 Pu +  22
10
 Ne →  264
104
 Rf + 4  1
0
 n

Druhá příprava byla provedena v Berkeley ostřelováním kalifornia ionty uhlíku:[1]

 249
98
 Cf +  12
6
 C →  257
104
 Rf + 4  1
0
 n

Pojmenování

editovat
 
Ernest Rutherford

Ruští vědci navrhovali pojmenovat prvek po Igoru Kurčatovovi, sovětském fyzikovi, který se zasloužil o propagaci využití atomové energie pro mírové účely. V roce 1992 ale IUPAC schválil název rutherfordium, po americkém fyzikovi Ernestu Rutherfordovi.[2]

Izotopy

editovat

Rutherfordium nemá žádné stabilní, ani přírodní izotopy. Je známo sedmnáct syntetických izotopů v rozmezí nukleonových čísel 253-270.

Izotop Poločas rozpadu
261Rf 70 s
263Rf 15 min
265Rf 1,1 min
266Rf 23 s
267Rf 1,3 h

Chemické vlastnosti

editovat

Z důvodu krátkých poločasů rozpadu je studium vlastností rutherfordia obtížné. Jeho podobnost se zirkoniem a hafniem byla ověřena sorcí iontů 261RfCl 2-
6
  na anexu z roztoku HCl o koncentraci 12 mol.dm-3.

Dubnium

editovat

První příprava byla provedena v roce 1968 v ruském SÚJV v Dubně, o dva roky později pak v americké LBNL. Název prvku byl dlouhou dobu předmětem sporů obou pracovišť, název Dubnium byl schválen v roce 1997.[3]

 249
98
 Cf +  15
7
 N →  260
105
 Db + 4  1
0
 n

Izotopy

editovat

Známe třináct radioizotopů a čtyři jaderné izomery. Nejdelší poločas přeměny má izotop 268Db, 16 hodin.

Izotop Poločas přeměny
262Db 34 s
263Db 27 s
266Db 11 min
267Db 1,4 h
268Db 16 h
270Db 1 h

Chemické vlastnosti

editovat

Pro studium chemických vlastností je nejvýhodnější izotop 268Db, který má dostatečně dlouhý poločas přeměny. V roztoku kyseliny dusičné a fluorovodíkové se dubnium chová spíše jako niob než jako tantal. Tvoří ionty DbOF -
4
 .[4] V roce 2021 byla publikována příprava těkavého DbOCl3.[5]

Seaborgium

editovat
 
Fyzik Glenn T. Seaborg

Seaborgium bylo poprvé připraveno v roce 1974 ve dvou laboratořích. V Dubně v Sovětském svazu připravili prvek 106 bombardováním olověného terče jádry atomů chromu:

 208
82
 Pb +  54
24
 Cr →  261
106
 Sg +  1
0
 n

Druhá příprava se uskutečnila v Berkeley, kde terč z kalifornia ostřelovali jádry kyslíku 18O:

 249
98
 Cf +  18
8
 O →  263
106
 Sg + 4  1
0
 n

Prvek byl pojmenován po jaderném fyzikovi Glennu T. Seaborgovi, název byl schválen v roce 1997.[6]

Známe celkem 16 izotopů, nejdelší poločas přeměny má 269Sg (3,1 minuty) a nejkratší 258Sg (2,9 milisekundy).

Chemické vlastnosti nejsou příliš prozkoumány, reakcí se směsí O2/HCl lze připravit oxid-chlorid:

Sg + O2 + 2 HCl → SgO2Cl2 + H2

Reference

editovat
  1. Positive Identification of Two Alpha-Particle-Emitting Isotopes of Element 104
  2. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)
  3. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997). Pure and Applied Chemistry [online]. 1997-01-01, roč. 69, čís. 12 [cit. 2023-05-21], s. 2471–2474. Dostupné online. ISSN 1365-3075. DOI:10.1351/pac199769122471. (en)
  4. NAGAME, Yuichiro; KRATZ, Jens Volker; SCHÄDEL, Matthias. Chemical properties of rutherfordium (Rf) and dubnium (Db) in the aqueous phase. EPJ Web of Conferences [online]. 2016, roč. 131 [cit. 2023-05-21], s. 07007. Dostupné online. ISSN 2100-014X. DOI:10.1051/epjconf/201613107007.
  5. CHIERA, Nadine M.; SATO, Tetsuya K.; EICHLER, Robert. Chemical Characterization of a Volatile Dubnium Compound, DbOCl 3. Angewandte Chemie International Edition [online]. 2021-08-09, roč. 60, čís. 33 [cit. 2023-05-21], s. 17871–17874. Dostupné online. ISSN 1433-7851. DOI:10.1002/anie.202102808. PMID 33978998. (en)
  6. IUPAC Adopts Final Recommendations for Names of Transfermium Elements [online]. 1997-08-30, [cit. 2023-08-11]. Dostupné online. (en)