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{{NoteTA |G1 = Chemistry |G2=US CA Cities |1=zh-cn:利弗莫尔;zh-tw:利佛摩 |T = zh-hans: 𫟷; zh-hant: 鉝 }} {{全局僻字|鿔|⿰钅哥|鎶}} {{全局僻字|鿬|⿰石田}} {{全局僻字|𫓧|⿰钅夫|鈇}} {{全局僻字|𫟷|⿰钅立|鉝}} {{全局僻字|鿫|⿹气奥||⿹气奧}} {{CJK-New-Char|9FD4|9FEC|2B4E7|2B7F7}} {{Elementbox |number=116 |symbol=Lv |name=鉝 |enname=Livermorium |left=[[镆]] |right=[[鿬|{{僻字|鿬|⿰石田}}]] |above=[[釙]] |below=(Uhh) |series=未知 |predicted series=貧金屬 |series comment=可能為[[貧金屬]] |series color=cccccc |appearance= |group=16 |period=7 |block=p |atomic mass= [293] |phase=固體 |phase comment=(預測)<ref name=Haire/><ref name="B&K">{{cite journal |last1=Bonchev |first1=Danail |last2=Kamenska |first2=Verginia |year=1981 |title=Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements |journal=Journal of Physical Chemistry |volume=85 |issue=9 |pages=1177–1186 |publisher=American Chemical Society |doi=10.1021/j150609a021 |url=https://www.researchgate.net/publication/239657207_Predicting_the_properties_of_the_113_to_120_transactinide_elements |access-date=2023-12-22 |archive-date=2015-12-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151222124916/http://www.researchgate.net/publication/239657207_Predicting_the_properties_of_the_113_to_120_transactinide_elements |dead-url=no }}</ref> |electron configuration= [[[氡|Rn]]] 5f<sup>14</sup> 6d<sup>10</sup> 7s<sup>2</sup> 7p<sup>4</sup><br />(預測<ref name=Haire/>) |electrons per shell= 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6<br />(預測) |density gpcm3nrt=12.9(預測)<ref name=Haire/> |oxidation states='''2''', 4(預測)<ref name=Haire>{{cite book| title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements| editor1-last = Morss|editor2-first = Norman M.| editor2-last = Edelstein| editor3-last = Fuger|editor3-first = Jean| last = Haire|first = Richard G.| chapter = Transactinides and the future elements| publisher = [[Springer Science+Business Media]]| year = 2006| isbn = 1-4020-3555-1| location = Dordrecht, The Netherlands| edition = 3rd| ref = CITEREFHaire2006}}</ref> |heat vaporization=42(预测){{Fricke1975|name}} |atomic radius=183(预测){{Fricke1975|name}} |covalent radius=175(預測)<ref name=rsc>[http://www.rsc.org/periodic-table/element/116/livermorium Chemical Data. Livermorium - Lv] {{Wayback|url=http://www.rsc.org/periodic-table/element/116/livermorium |date=20210128050143 }}, Royal Chemical Society</ref> |number of ionization energies=3 |1st ionization energy=723.6(預測)<ref name=Haire/> |2nd ionization energy=1330(预测){{Fricke1975}} |3rd ionization energy=2850(预测){{Fricke1975|name}} |CAS number= 54100-71-9 |isotopes={{infobox livermorium isotopes}} |isotopes comment= |named by=[[劳伦斯利弗莫尔国家实验室]]<ref name="IUPAC-names-114-116">{{cite web | url=http://www.iupac.org/news/news-detail/article/element-114-is-named-flerovium-and-element-116-is-named-livermorium.html | title=Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium | publisher=[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]] | date=30 May 2012 | access-date=2012-06-01 | archive-date=2012-06-02 | archive-url=https://web.archive.org/web/20120602010328/http://www.iupac.org/news/news-detail/article/element-114-is-named-flerovium-and-element-116-is-named-livermorium.html | dead-url=yes }}</ref> |discovered by=[[聯合核研究所]]及[[勞倫斯利弗莫爾國家實驗室]] |discovery date=2000 }} '''{{zy|鉝|lì|ㄌㄧˋ|lap6}}'''<ref name="中國化學會"/><ref name=cnctst>{{cite web|url=http://www.cnctst.gov.cn/pages/news/readnews.jsp?id=231|title=114、116号元素中文定名研讨会在京召开|publisher=全国科学技术名词审定委员会|date=2013-07-23|accessdate=2014-05-22|archiveurl=https://web.archive.org/web/20141107090426/http://www.cnctst.gov.cn/pages/news/readnews.jsp?id=231|archivedate=2014-11-07|deadurl=yes}}</ref>({{langx|en|Livermorium}}),是一種[[人工合成元素|人工合成]]的[[化學元素]],其[[化學符號]]为'''{{化學式|鉝}}''',[[原子序數]]为116。鉝是一種[[放射性]]極強的[[超重元素]],所有[[同位素]]的[[半衰期]]都極短,極為不穩定,其最長壽的已知同位素為鉝-293,[[半衰期]]僅約60[[毫秒]]。鉝不出現在自然界中,只能在實驗室內以[[粒子加速器]]人工合成,於2000年用[[鈣]](<sup>48</sup>Ca)離子撞擊[[鋦]]而發現。至今約有30個鉝原子被探測到,其中一些為直接合成的,其餘則是[[鿫]]的[[衰變產物]]。 鉝元素是以[[美國]]的[[勞倫斯利佛摩國家實驗室]](英語:Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)命名,該實驗室與[[俄羅斯]][[杜布納]]的[[杜布納聯合原子核研究所]]合作,在西元2000至2006年之間的實驗中發現了此元素。該實驗室的名稱中包含了它所在的城市之名,即[[加利福尼亞州]]的[[利佛摩 (加利福尼亞州)|利佛摩]];而該城市是以農場主兼地主{{link-en|羅伯特·利佛摩|Robert Livermore}}(英語:Robert Livermore)所命名。此元素的名稱在西元2012年5月30日被[[國際純化學和應用化學聯合會|IUPAC]]採用。<ref name="IUPAC-names-114-116"/> 在[[元素週期表]]中,鉝是位於[[p區元素|p區]]的[[錒系後元素]],屬於[[第7週期]]、[[16族元素|第16族]](氧族),是已知最重的氧族成員。由於沒有足夠穩定的同位素,因此目前未能通過化學實驗來驗證鉝的性質是否符合[[釙]]的較重[[同系物#元素週期表|同族元素]]。根據計算,鉝的一些特性與其同族的較輕元素([[氧]]、[[硫]]、[[硒]]、[[碲]]、釙)相近,且屬於[[後過渡金屬]],儘管計算也顯示鉝的某些性質可能和同族元素有較大差異。 ==概论== {{Excerpt|超重元素|概论|subsections=yes}} == 歷史 == === 失敗的合成嘗試 === 對116號元素的第一次搜尋,是由Ken Hulet與他的團隊在西元1977年於[[勞倫斯利佛摩國家實驗室]](LLNL)執行,他們利用了<sup>248</sup>Cm與<sup>48</sup>Ca的反應,但當時偵測不到任何鉝原子。<ref>{{cite journal |doi=10.1103/PhysRevLett.39.385 |title=Search for Superheavy Elements in the Bombardment of <sup>248</sup>Cm with<sup>48</sup>Ca |year=1977 |last=Hulet |first=E. K. |journal=Physical Review Letters |volume=39 |pages=385–389 |last2=Lougheed |first2=R. |last3=Wild |first3=J. |last4=Landrum |first4=J. |last5=Stevenson |first5=P. |last6=Ghiorso |first6=A. |last7=Nitschke |first7=J. |last8=Otto |first8=R. |last9=Morrissey |first9=D. |last10=Baisden |first10=P. |last11=Gavin |first11=B. |last12=Lee |first12=D. |last13=Silva |first13=R. |last14=Fowler |first14=M. |last15=Seaborg |first15=G. |bibcode=1977PhRvL..39..385H |issue=7 |display-authors=8}}</ref>1978年,[[尤里·奧加涅相]]與他的團隊也在[[杜布納聯合原子核研究所]]的Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR)嘗試做該反應,但也沒有成功。1985年,柏克萊與Peter Armbruster在GSI的團隊合作實驗,實驗結果也是否定的,該次實驗中計算出的截面極限是10–100皮靶。然而,在杜布納,與<sup>48</sup>Ca有關的反應持續在進行(<sup>48</sup>Ca已被證明在用<sup>nat</sup>Pb+<sup>48</sup>Ca的反應合成[[鍩]]的實驗中很有用)。西元1989年,超重元素分離器被開發出來。西元1990年,開始了靶材料的尋找及與LLNL的合作。西元1996年,開始生產更高強度的<sup>48</sup>Ca粒子束。西元1990年代,完成了靈敏度高出3個數量級的長期實驗的準備。這些工作直接導致了有錒系元素靶與<sup>48</sup>Ca的反應中,元素112至118的新同位素的產生,也導致了元素週期表中最重的五個元素([[鈇]]、[[鏌]]、鉝、[[鿬]]、[[鿫]])的發現。<ref>{{cite journal |doi=10.1103/PhysRevLett.54.406 |title=Attempts to Produce Superheavy Elements by Fusion of <sup>48</sup>Ca with <sup>248</sup>Cm in the Bombarding Energy Range of 4.5–5.2 MeV/u |year=1985 |last=Armbruster |first=P. |journal=Physical Review Letters |volume=54 |pages=406–409 |pmid=10031507 |last2=Agarwal |first2=YK |last3=Brüchle |first3=W |last4=Brügger |first4=M |last5=Dufour |first5=JP |last6=Gaggeler |first6=H |last7=Hessberger |first7=FP |last8=Hofmann |first8=S |last9=Lemmertz |first9=P |last10=Münzenberg |first10=G. |last11=Poppensieker |first11=K. |last12=Reisdorf |first12=W. |last13=Schädel |first13=M. |last14=Schmidt |first14=K. |last15=Schneider |first15=J. |last16=Schneider |first16=W. |last17=Sümmerer |first17=K. |last18=Vermeulen |first18=D. |last19=Wirth |first19=G. |last20=Ghiorso |first20=A. |last21=Gregorich |first21=K. |last22=Lee |first22=D. |last23=Leino |first23=M. |last24=Moody |first24=K. |last25=Seaborg |first25=G. |last26=Welch |first26=R. |last27=Wilmarth |first27=P. |last28=Yashita |first28=S. |last29=Frink |first29=C. |last30=Greulich |first30=N. |issue=5 |bibcode=1985PhRvL..54..406A |display-authors=8}}</ref> 1995年,{{link-en|Sigurd Hofmann|Sigurd Hofmann}}領導的國際團隊在[[德國]][[達姆施塔特]]的[[亥姆霍茲重離子研究中心|Gesellschaft für Schwerionenforschung]] (GSI) 嘗試合成116號元素。他們執行鉛-208的靶與硒-82的入射粒子之間的輻射捕獲反應。在反應之中,複合核以純粹的[[伽馬射線|伽馬發射]](不發射中子)而去激發。此反應並無偵測到116號元素的原子。<ref>{{cite conference |url=https://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/pdf/2016/26/epjconf-NS160-06001.pdf |title=The discovery of elements 107 to 112 |last1=Hofmann |first1=Sigurd |date=1 December 2016 |conference=Nobel Symposium NS160 – Chemistry and Physics of Heavy and Superheavy Elements |doi=10.1051/epjconf/201613106001 |access-date=2019-07-13 |archive-date=2021-02-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210201101405/https://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/pdf/2016/26/epjconf-NS160-06001.pdf |dead-url=no }}</ref> 1998年尾,波兰物理学家{{le|羅伯特·斯莫蘭楚克|Robert Smolańczuk}}发表了合成包括[[鿫|118]]和116号元素在内的[[超重元素]]的计算。<ref name="Smolanczuk">{{cite journal|author=Smolanczuk, R.|journal=Physical Review C|volume=59|issue=5|date=1999|title=Production mechanism of superheavy nuclei in cold fusion reactions|pages=2634–2639|doi=10.1103/PhysRevC.59.2634|bibcode = 1999PhRvC..59.2634S}}</ref>计算显示在严格控制的环境下,[[铅]]与[[氪]]的核聚变可以产生这两个元素。<ref name="Smolanczuk" />1999年,[[劳伦斯伯克利国家实验室]]利用这些预测,宣布合成了118和116号元素,并把论文发布到《[[物理评论快报]]》,<ref name="Ninov83.1104">{{cite journal|last1=Ninov|first1=Viktor|last2=Gregorich|first2=K.|last3=Loveland|first3=W.|last4=Ghiorso|first4=A.|last5=Hoffman|first5=D.|last6=Lee|first6=D.|last7=Nitsche|first7=H.|last8=Swiatecki|first8=W.|last9=Kirbach|first9=U.|first10=C.|last10=Laue|first11=J.|last11=Adams|first12=J.|last12=Patin|first13=D.|last13=Shaughnessy|first14=D.|last14=Strellis|first15=P.|last15=Wilk|title=Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of {{SimpleNuclide|Krypton|86}} with {{SimpleNuclide|Lead|208}}|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=83|pages=1104–1107|date=1999|doi=10.1103/PhysRevLett.83.1104|bibcode=1999PhRvL..83.1104N|issue=6|display-authors=10|url=https://zenodo.org/record/1233919|access-date=2023-12-22|archive-date=2023-07-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20230718161424/https://zenodo.org/record/1233919|dead-url=no}}{{retracted|doi=10.1103/PhysRevLett.89.039901|intentional=yes}}</ref>不久后结果登上《[[科学 (期刊)|科学]]》。<ref>{{cite journal|author=Service, R. F.|journal=Science|date=1999|volume=284|page=1751|doi=10.1126/science.284.5421.1751|title=Berkeley Crew Bags Element 118|url=https://archive.org/details/sim_science_1999-06-11_284_5421/page/1750|issue=5421|s2cid=220094113}}</ref>研究团队宣称成功完成以下[[核反应]]: :{{nuclide|Krypton|86}} + {{nuclide|Lead|208}} → {{nuclide|oganesson|293}} + {{SubatomicParticle|link=yes|Neutron}} :{{nuclide|oganesson|293}} → {{nuclide|Livermorium|289}} + [[α粒子|α]] 翌年,由于其它实验室及劳伦斯伯克利国家实验室本身都未能重复这些结果,研究团队因此撤稿。<ref>{{cite news|url=http://enews.lbl.gov/Science-Articles/Archive/118-retraction.html|publisher=Berkeley Lab|author=Public Affairs Department|title=Results of element 118 experiment retracted|date=2001-07-21|access-date=2008-01-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20080129191344/http://enews.lbl.gov/Science-Articles/Archive/118-retraction.html|archive-date=2008-01-29|url-status=dead}}</ref>2002年6月,实验室主任宣布原先两个元素的发现结果建立在第一作者[[维克托·尼诺夫]]所假造的数据上。<ref>{{cite journal|pages=728–729|title=Misconduct: The stars who fell to Earth|journal=[[Nature (journal)|Nature]]|volume=420|doi=10.1038/420728a|date=2002|pmid=12490902|last1=Dalton|first1=R.|issue=6917|bibcode = 2002Natur.420..728D |s2cid=4398009}}</ref><ref>[https://web.archive.org/web/20071012075515/http://physicsworld.com/cws/article/news/2629 Element 118 disappears two years after it was discovered]. Physicsworld.com (August 2, 2001). Retrieved on 2012-04-02.</ref> === 發現 === 2000年7月19日,位於[[俄羅斯]][[杜布納]][[聯合核研究所]](JINR)的科學家使用<sup>48</sup>[[钙|Ca]]離子撞擊<sup>248</sup>[[锔|Cm]]目標,探測到鉝原子的一次α衰變,能量為10.54 MeV。結果於2000年12月發佈。<ref name=00Og01>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevC.63.011301|title=Observation of the decay of ^{292}116|year=2000|author=Oganessian, Yu. Ts.|journal=Physical Review C|volume=63|pages=011301}}</ref>由於<sup>292</sup>Lv的衰變產物和已知的<sup>288</sup>[[鈇|Fl]]關聯,因此這次衰變起初被認為源自<sup>292</sup>Lv。然而其後科學家把<sup>288</sup>Fl更正為<sup>289</sup>Fl,所以衰變來源<sup>292</sup>Lv也順應更改到<sup>293</sup>Lv。他們於2001年4至5月進行了第二次實驗,再發現兩個鉝原子。<ref name=03Pa01>[https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/302186.pdf "Confirmed results of the <sup>248</sup>Cm(<sup>48</sup>Ca,4n)<sup>292</sup>116 experiment"] {{Wayback|url=https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/302186.pdf |date=20160130164119 }}, ''Patin et al.'', ''LLNL report (2003)''. Retrieved 2008-03-03</ref> :<math>\,^{48}_{20}\mathrm{Ca} + \,^{248}_{96}\mathrm{Cm} \to \,^{296}_{116}\mathrm{Lv} ^{*} \to \,^{293}_{116}\mathrm{Lv} + 3\,^{1}_{0}\mathrm{n}</math> 在同樣的實驗裏,研究人員探測到[[鈇]]的衰變,並將此次衰變活動指定到<sup>289</sup>Fl。<ref name=03Pa01/>在重複進行相同的實驗後,他們並沒有觀測到該衰變反應。這可能是來自鉝的同核異能素<sup>293b</sup>Lv的衰變,或是<sup>293a</sup>Lv的一條較罕見的衰變支鏈。這須進行進一步研究才能確認。 研究團隊在2005年4月至5月重複進行實驗,並探測到8個鉝原子。衰變數據證實所發現的[[同位素]]是<sup>293</sup>Lv。同時他們也通過4n通道第一次觀測到<sup>292</sup>Lv。<ref name=04Og01/> 2009年5月,聯合工作組在報告中指明,發現了的[[鎶]]同位素包括<sup>283</sup>Cn。<ref>{{cite journal|journal = [[Pure Appl. Chem.]]|year = 2009|title = Discovery of the element with atomic number 112|format = IUPAC Technical Report|author = R.C.Barber; H.W.Gaeggeler;P.J.Karol;H. Nakahara; E.Verdaci; E. Vogt|url = http://media.iupac.org/publications/pac/asap/pdf/PAC-REP-08-03-05.pdf|doi = 10.1351/PAC-REP-08-03-05|volume = 81|pages = 1331|deadurl = yes|archiveurl = https://web.archive.org/web/20090617132330/http://media.iupac.org/publications/pac/asap/pdf/PAC-REP-08-03-05.pdf|archivedate = 2009-06-17}}</ref><sup>283</sup>Cn是<sup>291</sup>Lv的衰變產物,因此該報告意味著<sup>291</sup>Lv也被正式發現(見下)。 2011年6月11日,[[IUPAC]]證實了鉝的存在。<ref>{{Cite web |url=http://www.iupac.org/web/nt/2011-06-01_elements_114_116 |title=IUPAC - Discovery of the Elements with Atomic Number 114 and 116 |access-date=2011-10-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110604155537/http://www.iupac.org/web/nt/2011-06-01_elements_114_116 |archive-date=2011-06-04 |dead-url=yes }}</ref> === 命名 === 鉝的原文名稱Livermorium(Lv),是[[國際純粹與應用化學聯合會|IUPAC]]在2012年5月30日正式命名的<ref>{{cite web|title=Flerovium and Livermorium Join the Periodic Table|url=https://www.iupac.org/publications/ci/2012/3404/iw1_periodic_table.html|publisher=IUPAC|accessdate=2016-12-01|date=2012-07-10|archive-date=2017-03-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20170329113127/https://www.iupac.org/publications/ci/2012/3404/iw1_periodic_table.html|dead-url=no}}</ref>。之前IUPAC根据[[IUPAC元素系統命名法|系統命名法]]将之命名为''Ununhexium''(Uuh)<ref name=iupac>{{cite journal|author=J. Chatt|journal=Pure Appl. Chem.|year=1979|volume=51|pages=381–384|title=Recommendations for the Naming of Elements of Atomic Numbers Greater than 100|doi=10.1351/pac197951020381}}</ref>。科學家通常稱之為“元素116”(或E116)。 此前鉝被提議以俄羅斯[[莫斯科州]](Moscow Oblast)名为Moscovium,但由于元素114和116是俄罗斯和美国[[劳伦斯利福摩尔国家实验室]]研究人员合作的产物,而元素114已经根据俄罗斯的要求命名,因此元素116最后以实验室所在地[[美国]][[利佛摩 (加利福尼亚州)|利弗莫尔市]](Livermore)命名为Livermorium(Lv)<ref name="E114&116">{{cite web|publisher=rian.ru|year=2011|accessdate=2011-05-08|url=http://www.rian.ru/science/20110326/358081075.html|title=Russian Physicians Will Suggest to Name Element 116 Moscovium|archive-date=2019-07-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20190701120330/https://ria.ru/20110326/358081075.html|dead-url=no}}</ref><ref name="livescience">{{cite news|author=Jennifer Welsh|title=Two Elements Named: Livermorium and Flerovium|url=http://www.livescience.com/17287-element-names-flerovium-livermorium.html|accessdate=2011-12-05|newspaper=LiveScience|date=2 December 2011|archive-date=2021-02-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20210209054458/https://www.livescience.com/17287-element-names-flerovium-livermorium.html|dead-url=no}}</ref>。 2012年6月2日,中华民国[[國家教育研究院]]的[[化學名詞審譯委員會]]將此元素暫譯為'''-{zh-hant|鉝}-'''。<ref name="中國化學會">{{cite web | url=http://chemistry.org.tw/meeting/101MET2.pdf | title=中國化學會第12次會議決議 | publisher=chemistry.org.tw | accessdate=2013-05-30 | archive-date=2013-09-21 | archive-url=https://web.archive.org/web/20130921054225/http://chemistry.org.tw/meeting/101MET2.pdf | dead-url=no }}</ref><ref name=cnctst/> 2013年7月,中華人民共和國[[全國科學技術名詞審定委員會]]通過以'''-{zh-hans|鉝}-'''(读音同「立」)為中文定名。<ref name=cnctst/> == 同位素與核特性 == {{Main|鉝的同位素}} 目前已知的[[鉝的同位素]]共有5個,[[質量數]]为288及290-293,全部都具有極高的[[放射性]],[[半衰期]]極短,極為不穩定。愈重的同位素穩定性愈高,因為它們更接近[[穩定島]]的中心,其中最長壽的同位素為鉝-293,半衰期為53毫秒,也是目前發現最重的鉝同位素。此外,未經證實的更重同位素鉝-294可能也具有較長的半衰期,約為54毫秒。<ref>{{Cite web|url = http://www.iupac.org/news/news-detail/article/element-114-is-named-flerovium-and-element-116-is-named-livermorium.html|title = Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium|accessdate = 2012-05-31|date = 2012-05-31|publisher = [[IUPAC]]|6 = |language = En|archive-date = 2016-02-05|archive-url = https://web.archive.org/web/20160205133644/http://www.iupac.org/news/news-detail/article/element-114-is-named-flerovium-and-element-116-is-named-livermorium.html|dead-url = no}}</ref> == 预测性质 == [[File:Island of Stability derived from Zagrebaev.png|thumb|<nowiki>[[稳定岛]]</nowiki>]] 由於鉝的生產極為昂貴且每次的產量皆極少,產出的鉝又會在極短時間內發生衰變,因此目前除了核特性外,尚未利用實驗測量過任何鉝或其化合物的化學屬性,只能通過理論來預測。<ref name=Bloomberg>{{Cite web|last=Subramanian|first=S.|url=https://www.bloomberg.com/news/features/2019-08-28/making-new-elements-doesn-t-pay-just-ask-this-berkeley-scientist|title=Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist|website=[[Bloomberg Businessweek]]|access-date=2020-01-18|archive-date=2019-12-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20191211191525/https://www.bloomberg.com/news/features/2019-08-28/making-new-elements-doesn-t-pay-just-ask-this-berkeley-scientist|dead-url=no}}</ref> === 物理与原子性质=== 鉝是[[氧族元素]],在[[元素周期表]]中位于[[氧]]、[[硫]]、[[硒]]、[[碲]]、钋之下。所有氧族元素都有六粒[[价电子]],[[电子构型]]ns<sup>2</sup>np<sup>4</sup>。鉝预测也和其它氧族元素一样有六粒价电子,电子构型7s<sup>2</sup>7p<sup>4</sup>,<ref name="Haire" />因此性质与较轻的同族元素相似。不过,由于鉝的电子速度比同族元素快,接近[[光速]],因此变得明显的[[自旋-轨道作用]]会影响鉝的性质。<ref name="Thayer">{{cite book |last1=Thayer |first1=John S. |title=Relativistic Methods for Chemists |chapter=Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements |volume=10 |date=2010 |page=83 |doi=10.1007/978-1-4020-9975-5_2|isbn=978-1-4020-9974-8 |series=Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics }}</ref>它降低了鉝原子7s、7p电子能级的能量,使它们稳定,但有两个7p电子能级比另外四个更稳定。<ref name="Faegri">{{cite journal|last1=Faegri |first1=K.|last2=Saue |first2=T.|date=2001|title=Diatomic molecules between very heavy elements of group 13 and group 17: A study of relativistic effects on bonding|journal=[[Journal of Chemical Physics]]|volume=115 |issue=6 |page=2456|bibcode=2001JChPh.115.2456F|doi=10.1063/1.1385366 |doi-access=free}}</ref>使7s电子变得稳定的现象叫[[惰性电子对效应]],使7p电子能级分裂成较稳定与较不稳定部分的现象则叫亚层分裂。计算化学家把较稳定与较不稳定部分分别称为7p<sub>1/2</sub>和7p<sub>3/2</sub>。7p<sub>1/2</sub>电子能级会变成第二对惰性电子对,而7p<sub>3/2</sub>电子能级则可容易地参与化学反应。<ref name="Haire" /><ref name="Thayer" />大部分理论预测都会把鉝的电子构型写成7s{{su|p=2|w=70%}}7p{{su|b=1/2|p=2|w=70%}}7p{{su|b=3/2|p=2|w=70%}},以显示7p电子能级的分裂。<ref name="Haire" /> 鉝的惰性电子对效应应该比钋强,因此其+2[[氧化态]]会比+4氧化态稳定。鉝预测的[[电离能]]反映了这点,第三电离能(电离了惰性的7p<sub>1/2</sub>电子)会远高于第二电离能,而第五电离能也会远高于第四电离能。{{Fricke1975|name}}鉝的7s电子的稳定性将会使它无法达到+6氧化态。<ref name="Haire" />鉝的[[熔点]]和[[沸点]]预测会延续氧族元素的趋势,熔点比钋高,但沸点比钋低。<ref name="B&K" />它有与钋类似的α相和β相,[[密度]]预测比钋高(α-Lv 12.9 g/cm<sup>3</sup>,α-Po 9.2 g/cm<sup>3</sup>)。{{Fricke1975|name}}<ref>{{cite web |url=http://cyclotron.tamu.edu/she2015/assets/pdfs/presentations/Eichler_SHE_2015_TAMU.pdf |title=Gas phase chemistry with SHE – Experiments |last=Eichler |first=Robert |date=2015 |website=cyclotron.tamu.edu |publisher=Texas A & M University |access-date=27 April 2017 |archive-date=2023-03-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230329092821/https://cyclotron.tamu.edu/she2015/assets/pdfs/presentations/Eichler_SHE_2015_TAMU.pdf |dead-url=no }}</ref>鉝的[[类氢原子]](只剩一粒电子的原子,即Lv<sup>115+</sup>)中的电子速度极快,会由于[[相对论量子化学|相对论效应]]而有静止电子1.86倍的重量。作为比较,钋和碲的这个值分别是1.26和1.080。<ref name="Thayer" /> === 化學屬性 === ==== 氧化態 ==== 鉝預計為7p系[[非金屬]]的第4個元素,並是元素週期表中16族(VIA)最重的成員,位於[[釙]]之下。尽管它是7p系元素中理论研究最少的,它的化学性质预测类似钋。{{Fricke1975|name}}這一族的氧化態為+VI,缺少[[d軌域]],无法形成[[超价分子]]的[[氧]]除外。氧的最高氧化态只到 +2 ,存在于[[二氟化氧|OF<sub>2</sub>]](理论上存在的[[三氟𨦡]]的氧化态为 +4)[[硫]]、[[硒]]、[[碲]]及[[釙]]的氧化態都是+IV,穩定性由S(IV)和Se(IV)的還原性到Po(IV)的氧化性。Te(IV)是碲最穩定的氧化態。这表明了相对论效应,尤其是[[惰性电子对效应]]对元素性质的影响越来越大。因此,随着元素周期表中[[氧族元素]]的下降,较高氧化态的稳定性也跟着下降。 <ref name=Thayer />因此,鉝應有不稳定,有氧化性的+IV態,以及最穩定的+II態。同族其他元素亦能產生−II態,如[[氧化物]]、[[硫化物]]、[[硒化物]]、[[碲化物]]和[[釙化物]]。鉝的+2氧化态应该与[[铍]]和[[镁]]一样容易形成, 而+4氧化态只有在和电负性极高的基团反应才能得到,例如四氟化鉝 (LvF<sub>4</sub>)。<ref name=Haire />鉝的 +6 氧化态应该不存在,因为7s轨道非常稳定,使得鉝可能只有四颗价电子。{{Fricke1975|name}}较轻的氧族元素可以形成−2氧化态,存在于[[氧化物]]、[[硫化物]]、[[硒化物]]、[[碲化物]]和[[钋化物]]中。由于鉝的 7p<sub>3/2</sub> 壳层变得不稳定,它的−2氧化态会非常不稳定。这使得鉝应该只能形成阳离子,<ref name=Haire />尽管与钋相比,鉝更大的壳层和能量分裂会使得Lv<sup>2-</sup>的不稳定程度略低于预期。 <ref name=Thayer /> ==== 化學特性 ==== 鉝的化學特性能從[[釙]]的特性推算出來。因此,它應在[[氧化]]後產生二氧化鉝(LvO<sub>2</sub>)。三氧化鉝(LvO<sub>3</sub>)也有可能產生,但可能性較低。在氧化鉝(LvO)中,鉝會展現出+II氧化態的穩定性。[[氟化]]後它可能會產生四氟化鉝(LvF<sub>4</sub>)和/或二氟化鉝(LvF<sub>2</sub>)。[[氯化]]和[[溴化]]後會產生二氯化鉝(LvCl<sub>2</sub>)和二溴化鉝(LvBr<sub>2</sub>)。[[碘]]對其氧化後一定不會產生比二碘化鉝(LvI<sub>2</sub>)更重的化合物,甚至可能完全不發生反應。{{Citation needed|date=May 2009}} 氢化鉝 (LvH<sub>2</sub>) 将会是最重的[[氧族元素氢化物]],也是[[水|H<sub>2</sub>O]]、[[硫化氢|H<sub>2</sub>S]]、[[硒化氢|H<sub>2</sub>Se]]、[[碲化氢|H<sub>2</sub>Te]]和[[钋化氢|PoH<sub>2</sub>]])的同系物。钋化氢比大部分金属氢化物[[共价]],因为钋介于[[金属]]和[[类金属]]之间,还有一些非金属的性质。它的性质介于[[卤化氢]],像是[[氯化氢]](HCl)和[[金属氢化物]],像是[[甲锡烷]] ([[锡|Sn]]H<sub>4</sub>)之间。 氢化鉝将会继续这个趋势 。比起是一种鉝化物,它更可能是一种氢化物,不过它还是一种[[分子|分子型]]化合物。<ref name=Nash>{{cite journal |last1=Nash |first1=Clinton S. |last2=Crockett |first2=Wesley W. |date=2006 |title=An Anomalous Bond Angle in (116)H<sub>2</sub>. Theoretical Evidence for Supervalent Hybridization. |journal=The Journal of Physical Chemistry A |volume=110 |issue=14 |pages=4619–4621 |doi=10.1021/jp060888z |pmid=16599427 |bibcode=2006JPCA..110.4619N |url=https://figshare.com/articles/An_Anomalous_Bond_Angle_in_116_H_sub_2_sub_Theoretical_Evidence_for_Supervalent_Hybridization/3227647 |access-date=2020-11-07 |archive-date=2020-10-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201026162926/https://figshare.com/articles/An_Anomalous_Bond_Angle_in_116_H_sub_2_sub_Theoretical_Evidence_for_Supervalent_Hybridization/3227647 |dead-url=no }}</ref> 自旋-轨道作用会使Lv–H键比单纯靠[[元素周期律]]推测的长,也会使H–Lv–H的键角比预测的更大。从理论上讲,这是因为未被占用的8s轨道能量较低,并且可以与鉝的7p轨道发生[[轨道杂化]]。 <ref name=Nash /> 这种现象被称为“超价轨道杂化”, <ref name=Nash /> 在周期表里并不少见。例如,分子型[[二氟化钙]]中的[[钙]]原子有4s和3d参与的轨道杂化。 <ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=117}}</ref> 鉝的[[卤化物|二卤化物]]将会是[[直线形分子构型|直线形]]的,不过更轻的氧族元素的二卤化物是[[角形分子构型|角形]]的。<ref>{{cite journal | last1 = Van WüLlen | first1 = C. | last2 = Langermann | first2 = N. | doi = 10.1063/1.2711197 | title = Gradients for two-component quasirelativistic methods. Application to dihalogenides of element 116 | journal = The Journal of Chemical Physics | volume = 126 | issue = 11 | page = 114106 | year = 2007 | pmid = 17381195| pmc = |bibcode = 2007JChPh.126k4106V }}</ref> == 參見 == *[[穩定島]] ==注释== {{reflistH|30em}} {{notelist}} {{reflistF}} == 參考資料 == {{clear}} {{Reflist|colwidth=30em}} == 参考书目== * {{cite book|last=Beiser|first=A.|title=Concepts of modern physics|date=2003|publisher=McGraw-Hill|isbn=978-0-07-244848-1|edition=6th|oclc=48965418|ref=harv}} * {{cite book |last=Hoffman |first=D. C. |last2=Ghiorso |first2=A. |last3=Seaborg |first3=G. T. |title=The Transuranium People: The Inside Story |year=2000 |publisher=World Scientific |isbn=978-1-78-326244-1|ref=harv}} * {{cite book|last=Kragh|first=H.|date=2018 |title=From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation |url=https://archive.org/details/fromtransuranict0000krag|publisher=Springer |isbn=978-3-319-75813-8|ref=harv}} ==外部連結== {{Elements.links|116}} {{元素週期表}} [[Category:氧族元素]] [[Category:人工合成元素]] [[Category:第7周期元素|7d]] [[Category:化学元素|7d]]
摘要:
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