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-{zh-hant:{{Distinguish|鑰}};zh-hans:<nowiki />}- {{GA}} {{NoteTA |G1 = Chemistry |T = zh-hans:𬬭; zh-hant:錀; |1 = zh-cn:轨道; zh-tw:軌域; |2 = zh-cn:杂化; zh-tw:混成; |3 = zh-cn:能级; zh-tw:能階; }} {{全局僻字|鿏|⿰钅麦|䥑|⿰金麥}} {{全局僻字|𫟼|⿰钅达|鐽}} {{全局僻字|𬬭|⿰钅仑|錀}} {{全局僻字|鿔|⿰钅哥|鎶}} {{全局僻字|鿭|⿰钅尔|鉨}} {{CJK-New-Char|4951|9FCF|9FD4|9FED|2B7FC|2CB2D}} {{Elementbox |number=111 |symbol=Rg |name=錀 |enname=Roentgenium |left=[[鐽]] |right=[[鎶]] |above=[[金]] |below=(Uhu) |series=未知 |predicted series=過渡金屬 |series comment=可能為[[過渡金屬]] |series color=ffc0c0 |group=11 |period=7 |block=d |appearance= |atomic mass= [282] |electron configuration= [[[氡|Rn]]] 5f<sup>14</sup> 6d<sup>9</sup> 7s<sup>2</sup><br />(預測)<ref name="e-conf">{{Cite journal|title=Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements|url=http://wwwsoc.nii.ac.jp/jnrs/paper/JN52/j052Turler.pdf|author=Turler, A.|journal=Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences|volume=5|issue=2|pages=R19–R25|year=2004|doi=10.14494/jnrs2000.5.R19|access-date=2011-08-02|archive-date=2011-06-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20110611232654/http://wwwsoc.nii.ac.jp/jnrs/paper/JN52/j052Turler.pdf|dead-url=yes|language=en}}</ref>{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1672}} |electrons per shell= 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2<br />(預測) |phase=固體 |phase comment=(預測)<ref name=bcc>{{cite journal|doi= 10.1103/PhysRevB.84.113104|title= First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals|year= 2011|last1= Östlin|first1= A.|last2= Vitos|first2= L.|journal= Physical Review B|volume= 84|issue= 11|bibcode = 2011PhRvB..84k3104O|language=en }}</ref> |density gpcm3nrt=22.4<ref name=density>{{cite journal |last1=Gyanchandani |first1=Jyoti |last2=Sikka |first2=S. K. |title=Physical properties of the 6 d -series elements from density functional theory: Close similarity to lighter transition metals |journal=Physical Review B |date=2011-05-10 |volume=83 |issue=17 |pages=172101 |doi=10.1103/PhysRevB.83.172101 |bibcode=2011PhRvB..83q2101G |language=en}}</ref>–24.4<ref name="kratz">{{cite book |editor1=Jens-Volker Kratz|editor2=Karl Heinrich Lieser| title=Nuclear and Radiochemistry | chapter=Radioelements | publisher=Wiley | date=2013-10-23 | isbn=978-3-527-32901-4 | doi=10.1002/9783527653331.ch17 | language=en|page=631}}</ref>(预测) |crystal structure=体心立方 |crystal structure comment=预测<ref name=bcc/> |oxidation states=−1、+1、'''+3'''、+5、+7 |oxidation states comment=預測{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1691}}<ref name="Hancock" /><ref name=hepta/> |number of ionization energies=5 |1st ionization energy= 1020 |2nd ionization energy= 2070 |3rd ionization energy= 3080 |ionization energy comment=都是预测值{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1673}} <!--书中给出的值是10.6 eV、21.5 eV、31.9 eV,已转换成kJ/mol--> |atomic radius calculated=114{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1691}} |covalent radius=121(预测)<ref name="Calc1">{{cite journal|author1=P. Pyykkö|author2=M. Atsumi|year=2009|title=Molecular Single-Bond Covalent Radii for Elements 1-118|journal=Chemistry: A European Journal|volume=15|issue=1|pages=186–197|doi=10.1002/chem.200800987|pmid=19058281|language=en}}</ref> |CAS number= 54386-24-2 |isotopes={{infobox roentgenium isotopes}} |isotopes comment= |discovered by=[[重離子研究所]] |discovery date=1994 }} '''{{zy|錀|lún|ㄌㄨㄣˊ|leon4}}'''({{langx|en|roentgenium}}),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|錀}}''',[[原子序數]]为111。錀是一種[[放射性]]極強的[[超重元素]]及[[錒系後元素]],不出現在[[自然界]]中,只能在實驗室內以[[粒子加速器]]少量合成。所有錀[[同位素]]的[[半衰期]]都很短,非常不穩定,其最重也最長壽的已知同位素为錀-282,其[[半衰期]]约為130秒。{{NUBASE2020|ref}}未經證實的同位素錀-286可能具有更長的半衰期,約為10.7分鐘。<ref name="Hofmann2016-EXON-Remarks"/>目前科學家僅成功合成出极少量錀原子,[[德國]][[達姆施塔特]][[重離子研究所]]的研究團隊在1994年首次合成出錀元素,其名稱得自發現[[X射線]]的德國物理學家[[威廉·倫琴]]。除了基礎科學研究之外,錀沒有任何實際應用。 錀是[[元素週期表]]中[[11族元素|11族]]的成員,所以其性质预计和同族元素[[金]]、[[银]]、[[铜]]类似,但也可能与它们有一定差异。由於錀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其是否具有[[金]]的更重[[同系物#元素週期表|同族元素]]的性質。 ==概论== {{Excerpt|超重元素|概论|subsections=yes}} ==歷史== [[File:Roentgen2.jpg|thumb|right|upright|錀以发现[[X射线]]的科学家[[威廉·倫琴]]命名]] ===发现=== 111号元素錀是由[[德国]][[达姆施塔特]]的[[重离子研究所]](GSI)于1994年12月8日,在[[粒子加速器]]内利用[[镍-64]]轰击[[铋-209]]合成的。这次实验成功产生了三粒<sup>272</sup>111原子:<ref name=95Ho01>{{Cite journal|doi=10.1007/BF01291182|title=The new element 111|year=1995|author=Hofmann, S.|journal=Zeitschrift für Physik A|volume=350|pages=281|last2=Ninov|first2=V.|last3=Heßberger|first3=F. P.|last4=Armbruster|first4=P.|last5=Folger|first5=H.|last6=Münzenberg|first6=G.|last7=Schött|first7=H. J.|last8=Popeko|first8=A. G.|last9=Yeremin|first9=A. V.|bibcode = 1995ZPhyA.350..281H|issue=4 |language=en}}</ref> :<math>\,^{209}_{83}\mathrm{Bi} + \,^{64}_{28}\mathrm{Ni} \to \,^{272}\mathrm{111}\ + \,^{1}_{0}\mathrm{n}</math><!--当时錀尚未被命名,直接写Rg会导致时代错置--> 早在1986年,[[苏联]]的[[杜布纳联合原子核研究所]]就已经尝试过这个反应,但没有合成到<sup>272</sup>111原子。<ref name="93TWG">{{Cite journal|doi=10.1351/pac199365081757|title=Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements|year=1993|author=Barber, R. C.|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=65|pages=1757|last2=Greenwood|first2=N. N.|last3=Hrynkiewicz|first3=A. Z.|last4=Jeannin|first4=Y. P.|last5=Lefort|first5=M.|last6=Sakai|first6=M.|last7=Ulehla|first7=I.|last8=Wapstra|first8=A. P.|last9=Wilkinson|first9=D. H. |issue=8|s2cid=195819585|doi-access=free|language=en}} (Note: for Part I see Pure Appl. Chem., Vol. 63, No. 6, pp. 879–886, 1991)</ref>[[IUPAC/IUPAP聯合工作小組]](JWP)在2001年時認為沒有足夠證據證明當時確實發現了111号元素。<ref>{{Cite journal|url=http://iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7306x0959.pdf|title=On the discovery of the elements 110–112|author=Karol |display-authors=etal|journal=Pure Appl. Chem.|volume=73|issue=6|pages=959–967|year=2001|doi=10.1351/pac200173060959|last2=Nakahara|first2=H.|last3=Petley|first3=B. W.|last4=Vogt|first4=E.|access-date=2011-08-01|archive-date=2018-03-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20180309212208/https://www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf/7306x0959.pdf|dead-url=no|language=en}}</ref>GSI的小組在2002年重複實驗,並再檢測到三粒原子。<ref name=02Ho01>{{Cite journal|doi=10.1140/epja/i2001-10119-x|title=New results on elements 111 and 112|year=2002|author=Hofmann, S.|journal=The European Physical Journal A|volume=14|pages=147|last2=Heßberger|first2=F.P.|last3=Ackermann|first3=D.|last4=Münzenberg|first4=G.|last5=Antalic|first5=S.|last6=Cagarda|first6=P.|last7=Kindler|first7=B.|last8=Kojouharova|first8=J.|last9=Leino|first9=M.|issue=2|language=en}}</ref><ref>{{Cite news|url=http://www.gsi.de/informationen/wti/library/scientificreport2000/Nuc_St/7/ar-2000-z111-z112.pdf|title=New results on element 111 and 112|author=Hofmann |display-authors=etal|publisher=GSI report 2000|accessdate=2008-03-02|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080227134031/http://www.gsi.de/informationen/wti/library/scientificreport2000/Nuc_St/7/ar-2000-z111-z112.pdf|archivedate=2008-02-27|language=en}}</ref>在他們2003年的報告當中,JWP決定承認GSI團隊對此新元素的發現。<ref>{{Cite journal|url=http://iupac.org/publications/pac/2003/pdf/7510x1601.pdf|title=On the claims for discovery of elements 110, 111, 112, 114, 116, and 118|journal=Pure Appl. Chem.|volume=75|issue=10|pages=1601–1611|date=2003|doi=10.1351/pac200375101601|last1=Karol|first1=P. J.|last2=Nakahara|first2=H.|last3=Petley|first3=B. W.|last4=Vogt|first4=E.|s2cid=95920517|access-date=2008-03-11|archive-date=2016-08-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20160822073903/https://www.iupac.org/publications/pac/2003/pdf/7510x1601.pdf|url-status=live|language=en}}</ref> [[File:Backdrop for presentation of Röntgenium, element 111, at GSI Darmstadt.JPG|left|thumbnail|GSI介绍錀的发现时所用的背景板]] ===命名=== 依照[[门捷列夫对化学元素的预测|门捷列夫对有待命名或尚未发现的元素的命名法]],111号元素应名为类金({{langx|en|eka-gold}})。1979年,IUPAC推出用于提供临时名称及代用元素符号的[[IUPAC元素系统命名法|元素系统命名法]]。根据这套命名法,111号元素应称为{{lang|en|unununium}},化学符号Uuu。<ref name="iupac">{{cite journal|author=Chatt, J.|journal=Pure and Applied Chemistry|date=1979|volume=51|pages=381–384|title=Recommendations for the naming of elements of atomic numbers greater than 100|doi=10.1351/pac197951020381|issue=2|doi-access=free|language=en}}</ref>尽管各级化学教科书都广泛使用IUPAC的命名,但行内的科学家却一般直接称它为“111号元素”,化学符号E111、(111)或111。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010}}<!--整本书--> GSI于2004年提议把111号元素命名为{{lang|en|roentgenium}},化学符号Rg<ref name="IUPAC-Rg" />,以纪念发现[[X射线]]的科学家[[威廉·倫琴]]。<ref name="IUPAC-Rg">{{Cite journal|url=http://iupac.org/publications/pac/2004/pdf/7612x2101.pdf|title=Name and symbol of the element with atomic number 111|author=Corish|journal=Pure Appl. Chem.|date=2004|volume=76|issue=12|pages=2101–2103|doi=10.1351/pac200476122101|last2=Rosenblatt|first2=G. M.|s2cid=195819587|access-date=2008-03-11|archive-date=2017-08-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20170809142907/https://www.iupac.org/publications/pac/2004/pdf/7612x2101.pdf|url-status=live|language=en}}</ref>[[IUPAC]]于同年11月1日接受该提议。<ref name="IUPAC-Rg" />2005年,[[全国科学技术名词审定委员会]]提出第111号元素中文定名草案。2006年1月20日下午由全国科学技术名词审定委员会、[[国家语言文字工作委员会]]组织召开的第111号元素中文定名研讨会上,确定使用类推简化字“-{zh-hans|𬬭}-”(读音同“伦”),对应繁体字“-{zh-hant|錀}-”字,古意为一种金属。<ref>{{cite journal |author1=全国科技名词委 |author2=才磊 |title=第111号元素中文定名的说明及元素中文定名的原则 |journal=中国科技术语 |date=2006-03-25 |volume=8 |issue=01 |page=18 |url=https://www.term.org.cn/CN/10.3969/j.issn.1673-8578.2006.01.013 |accessdate=2024-12-13 |doi=10.3969/j.issn.1673-8578.2006.01.013 |language=zh-hans |archive-date=2026-02-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20260226160009/https://www.term.org.cn/CN/10.3969/j.issn.1673-8578.2006.01.013 |dead-url=no }}</ref><ref>{{cite web | title=第111号化学元素中文定名 | author=中华人民共和国教育部 | date=2007-03-19 | url=http://www.moe.gov.cn/s78/A19/s8358/moe_815/tnull_20187.html | access-date=2024-12-13|language=zh-hans}}</ref>2007年3月21日,全国科学技术名词审定委员会公布这一结果,同时也宣布该命名已经得到国家语言文字工作委员会同意。<ref>{{cite web |author1=邹声文 |title=我国公布111号元素中文名称 |url=http://tech.sina.com.cn/d/2007-03-21/16521427233.shtml |website=新华网 |accessdate=2024-12-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20241127181914/http://tech.sina.com.cn/d/2007-03-21/16521427233.shtml|archive-date=2024-11-27|language=zh-hans}}</ref> ==同位素與核特性== {{Isotopes summary |element=錀 |reaction_ref=<ref name=thoennessen2016>{{Thoennessen2016|pages=229, 234, 238}}</ref> |isotopes= {{isotopes summary/isotope |mn=272 |sym=Rg |hl={{sort|4|4.2毫秒}} |ref={{NUBASE2020|ref}} |dm={{衰变|α}} |year=1994 |re=<sup>209</sup>Bi(<sup>64</sup>Ni,n) }} {{isotopes summary/isotope |mn=274 |sym=Rg |hl={{sort|20|20毫秒}} |ref={{NUBASE2020|ref}} |dm={{衰变|α}} |year=2004 |re=<sup>278</sup>Nh(—,α) }} {{isotopes summary/isotope |mn=278 |sym=Rg |hl={{sort|5|4.6毫秒}} |ref=<ref name=Mc2022/> |dm={{衰变|α}} |year=2006 |re=<sup>282</sup>Nh(—,α) }} {{isotopes summary/isotope |mn=279 |sym=Rg |hl={{sort|90|90毫秒}} |ref=<ref name=Mc2022/> |dm={{衰变|α}}或{{衰变|SF}} |year=2003 |re=<sup>287</sup>Mc(—,2α) }} {{isotopes summary/isotope |mn=280 |sym=Rg |hl={{sort|3900|3.9秒}} |ref=<ref name=Mc2022/> |dm={{衰变|α}}或{{衰变|EC}} |year=2003 |re=<sup>288</sup>Mc(—,2α) }} {{isotopes summary/isotope |mn=281 |sym=Rg |hl={{sort|11000|11秒}} |ref=<ref name=Mc2022/> |dm={{衰变|SF}}或{{衰变|α}} |year=2010 |re=<sup>293</sup>Ts(—,3α) }} {{isotopes summary/isotope |mn=282 |sym=Rg |hl={{sort|130000|130秒}} |ref={{NUBASE2020|ref}} |dm={{衰变|α}} |year=2010 |re=<sup>294</sup>Ts(—,3α) }} {{isotopes summary/isotope |mn=283 |sym=Rg{{efn|name=nc|未确认的同位素}} |hl={{sort|306000|5.1分钟}} |ref=<ref name="Hofmann2016-EXON-Remarks">{{cite conference |title=Remarks on the Fission Barriers of SHN and Search for Element 120 |first1=S. |last1=Hofmann |first2=S. |last2=Heinz |first3=R. |last3=Mann |first4=J. |last4=Maurer |first5=G. |last5=Münzenberg |year=2016 |conference=Exotic Nuclei |editor1-first=Yu. E. |editor1-last=Peninozhkevich |editor2-first=Yu. G. |editor2-last=Sobolev |display-authors=etal |book-title=Exotic Nuclei: EXON-2016 Proceedings of the International Symposium on Exotic Nuclei |pages=155–164 |isbn=9789813226555 |doi=10.1142/9789813226548_0024 |language=en}}</ref> |dm={{衰变|SF}} |year=1999? |re=<sup>283</sup>Cn(e<sup>−</sup>,ν<sub>e</sub>) }} {{isotopes summary/isotope |mn=286 |sym=Rg{{efn|name=nc}} |hl={{sort|640000|10.7分钟}} |ref=<ref name="Hofmann2016-EXON-Remarks"/> |dm={{衰变|α}} |year=1998? |re=<sup>290</sup>Fl(e<sup>−</sup>,ν<sub>e</sub>α) }}}} {{main|錀的同位素}} 目前已知的錀同位素共有7個,[[質量數]]分別為272、274和278-282。{{NUBASE2020|ref}}此外,錀还有2个未被确认的同位素,质量数分别为283及286。<ref name="Hofmann2016-EXON-Remarks"/> 錀的同位素全部都具有極高的[[放射性]],[[半衰期]]極短,非常不穩定,且較重的同位素大多比較輕的同位素來的穩定。其中最長壽的同位素為錀-282,半衰期約130秒,也是目前發現最重的錀同位素。更重但未經證實的同位素錀-283和錀-286可能具有更長的半衰期,分別為5.1分鐘和10.7分鐘。除了錀-282外,其他壽命較長的同位素有錀-280和錀-281,半衰期分別為3.9秒和11秒<ref name=Mc2022/>,剩下4種較輕同位素的半衰期均以毫秒計。{{NUBASE2020|ref}}<ref name=Mc2022/>大多數錀同位素主要發生[[α衰變]]或[[自發裂變]]{{NUBASE2020|ref}},但錀-280也有機率發生[[電子捕獲]]。<ref name="xxx">{{cite journal |last=Forsberg |first=U. |display-authors=et al.<!--53 co-authors omitted--> |title=Recoil-α-fission and recoil-α-α-fission events observed in the reaction <sup>48</sup>Ca + <sup>243</sup>Am |date=2016 |journal=[[Nuclear Physics A]] |volume=953 |pages=117–138 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2016.04.025 |arxiv=1502.03030|bibcode=2016NuPhA.953..117F |s2cid=55598355 |language=en}}</ref> ==预测性质== 合成錀的成本高昂,产量极小<ref name="超重元素 Bloomberg"/>,且錀很不稳定,会迅速衰变。因此除了核性质以外,目前人们对錀元素的性质一无所知,只有理论预测。 ===物理性质=== 由于电子[[电荷密度]]的差异,虽然较轻的同族元素金、银、铜会形成[[面心立方晶系]]的晶体,但錀在室温下预测会形成[[体心立方晶系]]的晶体。<ref name="bcc" />錀的[[密度]]预测很高,达22.4–24.4 g/cm<sup>3</sup>;<ref name=density/><ref name="kratz"/>作为比较,目前已知密度最高的元素[[锇]]的密度为22.587 g/cm<sup>3</sup>。<ref>{{cite book |last1=Rumble |first1=John R. |last2=Bruno |first2=Thomas J. |last3=Doa |first3=Maria J. |title=CRC Handbook of Chemistry and Physics: A Ready Reference Book of Chemical and Physical Data |date=2022 |publisher=CRC Press |location=Boca Raton, FL |isbn=978-1-032-12171-0 |page=40 |edition=103rd |chapter=Section 4: Properties of the Elements and Inorganic Compounds|language=en}}</ref>錀的[[原子半径]]预测约为114 pm。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1691}} ===化学性质=== 錀預計將是[[第7周期元素|第7周期]]的第9個[[過渡金屬]],屬於週期表中最重的[[11族元素]],位於銅、銀、金的下面。<ref name="DoiX">{{cite journal|doi=10.1595/147106708X297486|title=The Periodic Table and the Platinum Group Metals|date=2008|last1=Griffith|first1=W. P.|journal=Platinum Metals Review|volume=52|issue=2|pages=114–119|doi-access=free|language=en}}</ref>錀的[[电离能]]、[[原子半径]]、[[离子半径]]预测与较轻的同族元素[[金]]相似,因此錀应该有11族元素的基本性质。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|pp=1673,1691}}不过,錀预测也有与其它11族元素不同的地方。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|pp=1666,1672,1674,1683}} 錀预测是[[惰性金属]]。Rg<sup>3+</sup>/Rg的[[标准电极电势]]为1.9 V,大于Au<sup>3+</sup>/Au的1.5 V。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1691}}錀的第一电离能预测是1020 kJ/mol,与[[稀有气体|惰性气体]][[氡]]的1037 kJ/mol相近;錀的第二电离能的预测值2070 kJ/mol则与银的第二电离能相同。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1673}}从更轻的11族元素的最稳定氧化态推测,錀会有最稳定的+3氧化态,稳定的+5氧化态,以及不稳定的+1氧化态。錀(III)的性质预测与金(III)相似,但更稳定,且可以形成更多样的化合物。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|pp=1674,1691}}由於相對論效應,金能够在金化物,如[[金化铯]]中形成较穩定的−1氧化態,錀可能也能這樣做。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1674}}不过,由于錀的[[电子亲和能]]预测只有1.57 [[电子伏特|eV]](151 [[焦耳每摩尔|kJ/mol]])<ref>{{cite journal |last1=Eliav |first1=Ephraim |last2=Fritzsche |first2=Stephan |first3=Uzi |last3=Kaldor |date=2015 |title=Electronic structure theory of the superheavy elements |journal=Nucl. Phys. A |volume=944 |pages=518–550 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2015.06.017|bibcode=2015NuPhA.944..518E |language=en}}</ref>,明显低于金的2.31 eV(223 kJ/mol)<ref>{{cite journal | last1 = Andersen | first1 = T. | last2 = Haugen | first2 = H.K. | last3 = Hotop | first3 = H. | year = 1999 | title = Binding Energies in Atomic Negative Ions: III | journal = J. Phys. Chem. Ref. Data | volume = 28 | issue = 6| page = 1511 | doi = 10.1063/1.556047 | bibcode = 1999JPCRD..28.1511A |language=en}}</ref>,因此含有錀(−1)的錀化物可能不稳定,甚至不存在。{{Fricke1975}} {| cellpadding="0" cellspacing="0" style="margin:1em 0 1em 2em; text-align:left; width:360px; float:right" |- | style="width:175px; padding-right:5px;" | [[File:AuF5-F2-calculated-B3LYP-2007-3D-balls.png|175px]] | style="width:175px; padding-left:5px;" | [[File:Rhenium-heptafluoride-3D-balls.png|175px]] |- style="vertical-align:top;" | style="width:175px; padding-right:5px; "|[[七氟化金]]实际上是[[五氟化金]]与[[氟气|氟分子]]形成的配合物,其中金的氧化态为+5<ref>{{cite journal | last=Himmel | first=Daniel | last2=Riedel | first2=Sebastian | title=After 20 Years, Theoretical Evidence That “AuF<sub>7</sub>” Is Actually AuF<sub>5</sub>·F<sub>2</sub> | journal=Inorganic Chemistry | volume=46 | issue=13 | date=2007-06-25 | issn=0020-1669 | doi=10.1021/ic700431s | pages=5338–5342|language=en}}</ref> | style="width:175px; padding-left:5px; "|七氟化錀则预测含有真正达到+7氧化态的錀<ref name=hepta/> |} 第7周期的最后几个过渡金属的6d轨道因[[相对论量子化学|相对论效应]]和[[自旋-轨道作用]]而变得不稳定,导致6d轨道的电子能更好地参与成键,更易生成高氧化态。因此,錀的+5氧化态预测比金稳定。自旋-轨道作用使得有更多6d轨道电子参与成键的化合物更稳定,如{{chem|RgF|6|-}}预测比{{chem|RgF|4|-}}稳定,而{{chem|RgF|4|-}}又预测比{{chem|RgF|2|-}}稳定。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1683}}{{chem|RgF|6|-}}的稳定性预测与{{chem|AuF|6|-}}相近,类似的银化合物{{chem|AgF|6|-}}尚未被发现,预测仅能保持自身不分解成{{chem|AgF|4|-}}与F<sub>2</sub>。同样地,Rg<sub>2</sub>F<sub>10</sub>预测和Au<sub>2</sub>F<sub>10</sub>一样,在室温下都是稳定的,而Ag<sub>2</sub>F<sub>10</sub>则预测会自发分解成Ag<sub>2</sub>F<sub>6</sub>与F<sub>2</sub>。[[七氟化金]](AuF<sub>7</sub>)实际上是[[五氟化金]]的[[双氟配合物]]AuF<sub>5</sub>·F<sub>2</sub>,这种构型的能量要比真正的七氟化金(VII)低。不过,真正的七氟化錀(VII)这个构象的能量要比RgF<sub>5</sub>·F<sub>2</sub>低,因此RgF<sub>7</sub>预测会以真正的七氟化錀(VII)这个构象存在。它预测不稳定,在室温下会分解成Rg<sub>2</sub>F<sub>10</sub>与F<sub>2</sub>,并放出少许能量。<ref name=hepta>{{cite journal |last1=Conradie |first1=Jeanet |last2=Ghosh |first2=Abhik |date=2019-06-15 |title=Theoretical Search for the Highest Valence States of the Coinage Metals: Roentgenium Heptafluoride May Exist |journal=Inorganic Chemistry |volume=2019 |issue=58 |pages=8735–8738 |doi=10.1021/acs.inorgchem.9b01139|pmid=31203606 |s2cid=189944098 |language=en}}</ref>錀(I)预测难以合成。<ref>{{cite journal|last1=Seth |first1=M. |last2=Cooke |first2=F. |last3=Schwerdtfeger |first3=P. |last4=Heully |first4=J.-L. |last5=Pelissier |first5=M. |date=1998 |journal=J. Chem. Phys. |volume=109 |pages=3935–43 |doi=10.1063/1.476993 |title=The chemistry of the superheavy elements. II. The stability of high oxidation states in group 11 elements: Relativistic coupled cluster calculations for the di-, tetra- and hexafluoro metallates of Cu, Ag, Au, and element 111 |issue=10|bibcode = 1998JChPh.109.3935S|s2cid=54803557 |hdl=2292/5208 |hdl-access=free |language=en}}</ref>{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1683}}金可与[[氰离子]]形成[[配合物]]{{chem|Au(CN)|2|-}},錀预测也能与氰离子反应,形成类似的{{chem|Rg(CN)|2|-}}。<ref>{{cite journal |last1=Demissie |first1=Taye B. |last2=Ruud |first2=Kenneth |date=2017-02-25 |title=Darmstadtium, roentgenium, and copernicium form strong bonds with cyanide |journal=International Journal of Quantum Chemistry |volume=2017 |pages=e25393 |doi=10.1002/qua.25393 |hdl=10037/13632 |hdl-access=free |language=en}}</ref> 理论预测认为''n''s[[電子層#亞電子層|亚电子层]]的[[相对论量子化学|相对论效应]]会在錀达到最高峰,因此对錀化学性质的预测要比前两个元素——[[鿏]]和[[𫟼]]来得多。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1682}}相对论效应将[[双原子分子]]Rg[[氢|H]]的Rg–H键键能翻倍,但[[自旋-轨道作用]]又把它削弱了0.7 eV(68 kJ/mol)。通式为[[金|Au]]X和RgX(X = [[氟|F]]、[[氯|Cl]]、[[溴|Br]]、[[氧|O]]、Au、Rg)的各种双原子分子也已有研究。{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|pp=1682−1683}}<ref>{{cite journal|last1=Liu |first1=W. |last2=van Wüllen |first2=C. |date=1999 |journal=J. Chem. Phys. |volume=110 |pages=3730–5 |doi=10.1063/1.478237 |title=Spectroscopic constants of gold and eka-gold (element 111) diatomic compounds: The importance of spin–orbit coupling |issue=8|bibcode = 1999JChPh.110.3730L|language=en}}</ref>Rg<sup>+</sup>预测是[[软硬酸碱理论|最软]]的金属离子,比Au<sup>+</sup>还软,不过目前对Rg<sup>+</sup>是[[酸]]还是[[碱]]这一方面还有争议。<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 |date=2010 |page=82 |doi=10.1007/978-1-4020-9975-5_2 |volume=10 |isbn=978-1-4020-9974-8 |series=Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics |language=en}}</ref><ref name="Hancock">{{cite journal |last1=Hancock |first1=Robert D. |last2=Bartolotti |first2=Libero J. |last3=Kaltsoyannis |first3=Nikolas |date=2006-11-24 |title=Density Functional Theory-Based Prediction of Some Aqueous-Phase Chemistry of Superheavy Element 111. Roentgenium(I) Is the 'Softest' Metal Ion |journal=Inorg. Chem. |volume=45 |issue=26 |pages=10780–5 |doi=10.1021/ic061282s|pmid=17173436 |language=en}}</ref>Rg<sup>+</sup>在水溶液中预测可以形成{{le|水合离子|aqua ion}}[Rg(H<sub>2</sub>O)<sub>2</sub>]<sup>+</sup>,其中Rg–O[[键长]]为207.1 [[皮米|pm]]。Rg<sup>+</sup>预测可与[[氨]]、[[磷化氢]]、[[硫化氢]]形成配合物。<ref name="Hancock" /> ==实验化学== 由于合成錀同位素的反应产率低{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1720}},目前尚未有錀的化学实验。<ref name="Düllmann">{{cite journal |last1=Düllmann |first1=Christoph E. |date=2012 |title=Superheavy elements at GSI: a broad research program with element 114 in the focus of physics and chemistry |journal=Radiochimica Acta |volume=100 |issue=2 |pages=67–74 |doi=10.1524/ract.2011.1842 |s2cid=100778491|language=en }}</ref>如果要对[[超重元素]]做化学实验,那么实验中需要产生至少四粒原子,该超重元素同位素的半衰期需超过一秒,且每星期需要产生至少一粒原子。<ref name="DoiX" />虽然<sup>282</sup>Rg的半衰期长达130秒,能够用于化学实验,但通过实验研究錀的化学还有另一阻碍,那就是錀同位素的产率太低,无法让实验持续几个星期或几个月来得到有[[显著性差异]]的实验结果。由于更重的元素的产量会比更轻的元素低,若要研究錀的气相和溶液化学,必须一直分离和检测錀同位素,并允许用自动化系统实验。虽然理论预测认为''n''s[[電子層#亞電子層|亚电子层]]的[[相对论量子化学|相对论效应]]会在錀达到最高峰,吸引科学家对錀的兴趣{{sfn|Hoffman|Lee|Pershina|2010|p=1682}},但錀的实验化学相较于更重的112号元素[[鿔]]至116号元素[[鉝]],并没有受到太大关注。<ref name="Düllmann" /><ref name="Eichler">{{cite journal |last=Eichler |first=Robert |date=2013 |title=First foot prints of chemistry on the shore of the Island of Superheavy Elements |journal=Journal of Physics: Conference Series |volume=420 |issue=1 |doi=10.1088/1742-6596/420/1/012003 |pages=012003|arxiv=1212.4292 |bibcode=2013JPhCS.420a2003E |s2cid=55653705 |language=en}}</ref>由[[鏌]]同位素<sup>288</sup>Mc和<sup>289</sup>Mc分别衰变产生的<sup>280</sup>Rg和<sup>281</sup>Rg有潜力用于化学实验。<ref name="Moody">{{cite book |chapter=Synthesis of Superheavy Elements |last1=Moody |first1=Ken |editor1-first=Matthias |editor1-last=Schädel |editor2-first=Dawn |editor2-last=Shaughnessy |title=The Chemistry of Superheavy Elements |publisher=Springer Science & Business Media |edition=2nd |pages=24–8 |isbn=9783642374661|date=2013-11-30 |language=en}}</ref><sup>288</sup>Mc和<sup>289</sup>Mc分别衰变成<sup>280</sup>Rg和<sup>281</sup>Rg之前还会经过[[鉨]]同位素<sup>284</sup>Nh和<sup>285</sup>Nh,而这两个鉨同位素早已有初步的化学实验。<ref name="超重元素 Aksenov"/> ==注释== {{refbegin|30em}} {{notelist}} {{refend}} ==參考資料== {{reflist|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|language=en}} *{{cite book | last=Hoffman | first=Darleane C. | last2=Lee | first2=Diana M. | last3=Pershina | first3=Valeria | title=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements | chapter=Transactinide Elements and Future Elements | publisher=Springer Netherlands | publication-place=Dordrecht | date=2010 | isbn=978-94-007-0210-3 | doi=10.1007/978-94-007-0211-0_14|ref=harv|language=en}} * {{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|language=en}} * {{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|language=en}} {{元素週期表}} {{Authority control}} [[Category:人工合成元素]] [[Category:第7周期元素|7Y]] [[Category:化学元素|7Y]] [[Category:1994年科学]]
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