Сиборгий (Sg)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
[271]Электронная конфигурация
[Rn] 7s2 5f14 6d4Температура плавления
Нет данныхТемпература кипения
Нет данныхПлотность
3,5e+4 kg/m³Степени окисления
+3, +4, +5, +6Электроотрицательность (по Полингу)
Нет данныхЭнергия ионизации (1-я)
7,8 eVГод открытия
1974Атомный радиус
132 pmПодробные сведения
Сиборгий — синтетический трансактиноидный элемент группы 6, расположенный ниже вольфрама. Все подтверждённые изотопы радиоактивны и короткоживущи, поэтому его химию изучают по одному атому, а не в макроскопических количествах. Эксперименты показывают, что сиборгий в целом ведёт себя как более тяжёлый гомолог молибдена и вольфрама, с устойчивой степенью окисления +6 в подходящих соединениях, тогда как релятивистские эффекты изменяют детали его летучести и комплексообразования.
Сиборгий в земной коре в природе не встречается. В 1974 году сиборгий впервые был синтезирован Альбертом Гиорсо и его группой в Калифорнийском университете в Беркли с использованием ядерной реакции 249Cf (18O, 4n) 263Sg. Элемент назван в честь Гленна Т. Сиборга (рис. IUPAC.106.1), который синтезировал ряд трансурановых элементов [634], [648].
Сиборгий не имеет коммерческих применений. Однако 265Sg был одним из продуктов распада, использованных для подтверждения синтеза коперниция в эксперименте на ускорителе частиц.
Сиборгий назван в честь Гленна Сиборга.
Сиборгий впервые был получен группой ученых под руководством Альберта Гиорсо, работавшей в Лаборатории Лоуренса в Беркли, Калифорния, в 1974 году. Они получили сиборгий, бомбардируя атомы калифорния-249 ионами кислорода-18 с использованием установки, называемой Super-Heavy Ion Linear Accelerator. В результате столкновения образовались атомы сиборгия-263 и четыре свободных нейтрона. Сиборгий-263 — это изотоп сиборгия с периодом полураспада около 1 секунды. За три месяца до того, как берклийская группа объявила о своем открытии, группа ученых, работавшая в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, Россия, заявила о получении сиборгия. Их метод заключался в бомбардировке атомов свинца-207 и свинца-208 ионами хрома-54 с помощью установки, называемой циклотронами. Они полагали, что получили атомы сиборгия-259. Работа берклийской группы была подтверждена в 1993 году, и именно ей было приписано открытие. Самый стабильный изотоп сиборгия, сиборгий-271, имеет период полураспада около 2,4 минуты. Он распадается на резерфордий-267 посредством альфа-распада или распадается путем спонтанного деления..
IВ июне 1974 года члены Объединенного института ядерных исследований в Дубне, СССР, сообщили об открытии элемента 106, который, по их сообщению, был синтезирован. Гленн Сиборг входил в состав этой группы, и элемент был назван в его честь.
В сентябре 1974 года сотрудники Лабораторий Лоуренса Беркли и Ливермора также заявили о получении элемента 106 «без каких-либо научных сомнений». Группа LBL и LLL использовала Super HILAC для разгона ионов 18O на мишень из 249Cf.
Элемент 106 был получен в результате реакции 249Cf(18O, 4N)263X, который распадался с испусканием альфа-частицы в рutherfordium, а затем с испусканием альфа-частицы в nobelium, который, в свою очередь, далее распадался с испусканием альфа-частицы между дочерним и внучатым продуктами. Идентифицированный таким образом элемент имел энергии альфа-частиц 9,06 и 9,25 МэВ при периоде полураспада 0,9 +/- 0,2 с.
В Дубне для облучения мишеней из 206Pb, 207Pb и 208Pb по отдельности использовали ионы 54Cr с энергией 280 МэВ, полученные на 310-см циклотроне. Для обнаружения активности спонтанного деления использовали фольги, подвергнутые воздействию вращающегося диска-мишени. Фольги травили и исследовали под микроскопом, чтобы определить число треков деления и период полураспада активности деления. Для подтверждения открытия были проведены и другие эксперименты.
Ни одного макроскопического образца сиборгия не было получено, и его видимый внешний вид неизвестен. Расчеты обычно рассматривают его как очень плотное металлическое твердое вещество при обычных условиях, но это остается предсказанием, а не наблюдаемым объемным свойством.
Сиборгий не имеет практического применения вне научных исследований. Его изотопы получают в экспериментах по слиянию тяжелых ионов для изучения ядерной стабильности, цепочек распада и химического поведения самого тяжелого элемента группы 6. Элемент ценен главным образом тем, что отдельные атомы могут проверять периодические тенденции и релятивистские химические модели на границе актиноидной и трансактиноидной области.
Поскольку за все время было получено лишь несколько атомов сиборгия, в настоящее время он не имеет применений за пределами фундаментальных научных исследований.
Применение изотопов элемента Seaborgium (Sg) будет здесь.
Химия сиборгия известна по быстрым радиохимическим экспериментам с отдельными атомами. Наиболее хорошо установленной является степень окисления +6, что согласуется с химией группы 6. Летучие оксигалогениды, такие как оксихлорид сиборгия, SgO₂Cl₂, исследовались методом газовой хроматографии и сравнивались с оксихлоридом молибдена, MoO₂Cl₂, и оксихлоридом вольфрама, WO₂Cl₂. Водные исследования указывают на образование анионных оксо- и оксофторидных комплексов, но наблюдались лишь мимолётные следовые количества.
See more information at the Seaborgium compound page.
Свойства безопасности сиборгия определяются радиоактивностью, а не химической токсичностью. Несколько атомов, получаемых в лабораториях, распадаются через альфа-излучение или спонтанное деление, в зависимости от изотопа. Внешнее облучение от полученных количеств ничтожно, но мишени ускорителя, продукты отдачи и загрязнённое оборудование обрабатываются с использованием радиационного контроля, соответствующего исследованиям тяжёлых ионов в ядерной физике.
Сиборгий не имеет подтвержденного природного происхождения и не участвует в экологическом круговороте. Любые атомы, полученные в лаборатории, быстро распадаются на другие нуклиды и остаются в пределах экспериментального оборудования. Его экологическая химия непосредственно не наблюдалась, и обычное экологическое поведение не может быть приписано элементу, получаемому лишь атом за атомом.
Сиборгий не имеет товарного рынка, промышленной цепочки поставок или извлекаемых запасов. Он производится только в специализированных ускорительных установках путём бомбардировки тяжёлых мишеней из актинидов более лёгкими ионами, при этом получают не более нескольких атомов за раз. Следовательно, стоимость связана с инфраструктурой ядерных исследований, подготовкой мишени, временем пучка и системами детектирования, а не с добычей, переработкой или коммерческим спросом. Переработка в обычном материаловедческом смысле неприменима.
Производство и источники элемента Seaborgium (Sg) будут здесь.
Не ожидается, что сиборгий будет сохраняться в природе во Вселенной, поскольку известные изотопы имеют очень короткие периоды полураспада. Он может кратковременно образовываться в экстремальных ядерных реакциях, но любые такие атомы быстро распадались бы. Он не является значимой составляющей звёзд, планет, метеоритов или межзвёздного вещества.
- Сиборгий был первым элементом, названным в честь живого человека на момент утверждения названия.
- Его химию необходимо измерить до того, как атом распадётся, часто в течение нескольких секунд.
- Газофазные эксперименты непосредственно сравнивают сиборгий с соединениями молибдена и вольфрама.
- Несколько изотопов сиборгия идентифицируются по цепочкам распада, оканчивающимся более известными ядрами.
- При современных методах получения возможна только химия по одному атому за раз.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 132 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Плотность
- 3,5 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Химические свойства
- Сродство к электрону
- 0,85 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 7,8 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 17,100059 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 25,800089 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 35,500122 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 47,200162 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- +3, +4, +5, +6 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 6 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 7s2 5f14 6d4
Термодинамические свойства
Нет данных
Ядерные свойства
- Протоны
- 106 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 163 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 16 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Массовое число (наиболее стабильный изотоп)
- 271
- Наиболее стабильный изотоп
- Sg-269
- Год открытия
- 1974
Распространённость
Нет данных
Кристаллическая структура
Нет данных
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 54038-81-2 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 0
- InChI
- InChI=1S/Sg
- Ключ InChI
- VAOUCABZIBBBJH-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Предсказанные
Sg: 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²[Rn] 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
Стабильных изотопов нет.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 263 Радиоактивный | 263,11829 ± 0,0001 | Нет данных | 940 мс |
| 259 Радиоактивный | 259,1144 ± 0,00013 | Нет данных | 402 мс |
| 266 Радиоактивный | 266,12198 ± 0,00026 | Нет данных | 390 мс |
| 261 Радиоактивный | 261,115949 ± 0,00002 | Нет данных | 183 мс |
| 264 Радиоактивный | 264,11893 ± 0,0003 | Нет данных | 78 мс |
Фаза / агрегатное состояние
Данные о фазе или агрегатном состоянии отсутствуют
Атомные спектры
Показано 10 из 95. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Sg I | 0 | 2 |
| Sg II | +1 | 2 |
| Sg III | +2 | 2 |
| Sg IV | +3 | 2 |
| Sg V | +4 | 2 |
| Sg VI | +5 | 2 |
| Sg VII | +6 | 2 |
| Sg VIII | +7 | 2 |
| Sg IX | +8 | 2 |
| Sg X | +9 | 2 |
Данные о фазе или агрегатном состоянии отсутствуют
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 263 Радиоактивный | 263,11829 ± 0,0001 | Нет данных | 940 мс | α =87±0.8%SF =13±0.8% | |
| 259 Радиоактивный | 259,1144 ± 0,00013 | Нет данных | 402 мс | α ≈100%SF ?β+ ? | |
| 266 Радиоактивный | 266,12198 ± 0,00026 | Нет данных | 390 мс | SF>90% | |
| 261 Радиоактивный | 261,115949 ± 0,00002 | Нет данных | 183 мс | α =98.1±0.4%β+ =1.3±0.3%SF =0.6±0.2% | |
| 264 Радиоактивный | 264,11893 ± 0,0003 | Нет данных | 78 мс | SF>80% α ? |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 143 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 128 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 121 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 54
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 40 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 4 a.u.
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Типы распада изотопов (32)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 258 | SF | 100% |
| 258 | A | — |
| 259 | A | 100% |
| 259 | SF | — |
| 259 | B+ | — |
| 260 | SF | 71% |
| 260 | A | 29% |
| 261 | A | 98,1% |
| 261 | B+ | 1,3% |
| 261 | SF | 0,6% |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Seaborgium https://education.jlab.org/itselemental/ele106.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Seaborgium https://education.jlab.org/itselemental/ele106.html
Источники
(8)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Seaborgium.