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䥑 109Mt
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
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(Upe)
𨭆
概況
名稱·符號·序數䥑(Meitnerium)·Mt·109
元素類別未知
可能為過渡金屬[1][2]
·週期·9·7·d
標準原子質量[278]
电子排布[Rn] 5f14 6d7 7s2
(計算值)[1][3]
2, 8, 18, 32, 32, 15, 2
(預測)
歷史
發現重離子研究所(1982年)
物理性質
物態固體((預測)[2]
密度(接近室温
37.4(預測)[1] g·cm−3
原子性質
氧化态
(粗体为常见氧化态)
9, 8, 6, 4, 3, 1(預測)[1][4][5]
电离能第一:800.8(估值)[1] kJ·mol−1
第二:1823.6(估值)[1] kJ·mol−1
第三:2904.2(估值)[1] kJ·mol−1
更多
原子半径122(預測)[1] pm
共价半径129(估值)[6] pm
雜項
晶体结构面心立方 (預測)[2]
磁序順磁性(預測)[7]
CAS号54038-01-6
同位素
主条目:䥑的同位素
同位素 丰度 半衰期t1/2 衰變
方式 能量MeV 產物
274Mt 人造 0.64 [9] α 9.76[8] 270Bh
276Mt 人造 0.62 [9] α 9.71[8] 272Bh
278Mt[10] 人造 4.5  α 9.38-9.55 274Bh

mài(英語:Meitnerium),是一種人工合成化學元素,其化學符號Mt原子序數为109。䥑是一種放射性極強的超重元素錒系後元素,其所有同位素半衰期都很短,非常不穩定,其中壽命最長的是278Mt,半衰期僅約4.5秒。䥑是9族最重的元素,但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䥑的性質是否符合元素週期律

德國達姆施塔特重離子研究所的研究團隊在1982年首次合成出䥑元素。其名稱得自奧地利瑞典原子物理學家莉澤·邁特納

概论[编辑]

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歷史[编辑]

發現[编辑]

此元素在1982年8月29日由彼得·安布鲁斯特哥特佛萊德·明岑貝格英语Gottfried Münzenberg領導的研究團隊所合成出來,此團隊位於德國黑森邦達姆施塔特重離子研究所[11]他們利用-58離子轟擊-209合成了266Mt的單一原子:

<math>\,^{209}_{83}\mathrm{Bi} + \,^{58}_{26}\mathrm{Fe} \to \,^{266}_{109}\mathrm{Mt} + \,^{1}_{0}\mathrm{n}</math>

命名[编辑]

根据IUPAC元素系统命名法,䥑的舊稱是Unnilennium,來自1、0、9的拉丁語寫法。

1997年8月27日IUPAC正式對國際上分歧較大的101至109號元素的重新英文定名中,Meitnerium正式作為109號元素的命名,以紀念奧地利瑞典原子物理學家莉澤·邁特納(Lise Meitner)。[12]

全國科學技術名詞化學名詞審定委員會據此於1998年7月8日重新审定、公佈101至109號元素的中文命名,其中首次給出109號元素中文名:「䥑」(mài,音同「麥」)[13][14][15]

未來實驗[编辑]

日本理化學研究所的一個團隊已表示有計劃研究以下反應:

<math>\,^{248}_{96}\mathrm{Cm} + \,^{27}_{13}\mathrm{Al} \to \,^{275}_{109}\mathrm{Mt} ^{*} \to \,?</math>

同位素與核特性[编辑]

鿏的同位素列表
同位素 半衰期[a] 衰变方式 发现年份 发现方法
数值 来源
266Mt 2.0 ms [16] α, SF 1982年 209Bi(58Fe,n)
268Mt 23 ms [16] α 1994年 272Rg(—,α)
270Mt 800 ms [16] α 2004年 278Nh(—,2α)
274Mt 640 ms [9] α 2006年 282Nh(—,2α)
275Mt 20 ms [9] α 2003年 287Mc(—,3α)
276Mt 620 ms [9] α 2003年 288Mc(—,3α)
277Mt 5 ms [17] SF 2012年 293Ts(—,4α)
278Mt 4.5 s [17] α 2010年 294Ts(—,4α)
282Mt[b] 1.1 min [18] α 1998年 290Fl(ee2α)

目前已知的䥑同位素共有8個,質量數分別為266、268、270和274-278,全部都具有極高的放射性半衰期極短,非常不穩定,且質量數越大的同位素穩定性越高,其中最長壽的同位素為䥑-278,半衰期約4.5秒,也是目前發現最重的䥑同位素。未經確認的同位素䥑-282可能具有更長的半衰期,為67秒。除了䥑-278外,其他壽命較長的同位素有䥑-276和䥑-274,半衰期分別為0.45秒和0.44秒,剩下5種同位素的半衰期都在20毫秒以下。大多數䥑同位素主要發生α衰變,有些則會進行自發裂變[19]

䥑-268和䥑-270具有已知但未經證實的同核異構體[19]

化學屬性[编辑]

推算的化學屬性[编辑]

物理特性[编辑]

根據週期表的趨勢,䥑應該是一種高密度金屬,密度大約為37.4 g/cm3[1]:8.9,:12.5,:22.5),熔點也很高,約為2600至2900°C(鈷:1480,銠:1966,銥:2454)。它的耐腐蝕性可能很高,甚至比銥更高。

氧化態[编辑]

䥑預計將是6d系過渡金屬的第7個元素,也是週期表中9族最重的成員,位於的下面。較重的兩個9族元素氧化態為+6,而銥最穩定的為+4和+3態,銠則呈穩定的+3態。因此預期䥑會形成穩定的+3狀態,但也可能有穩定的+4和+6態。

化學特性[编辑]

䥑應可形成六氟化物MtF6。這氟化物預計將較六氟化銥更加穩定,因為同族元素從上到下的+6氧化態越來越穩定。

在與氧發生反應時,銠主要形成Rh2O3 ,而銥會被氧化為+4態的IrO2。因此䥑可能會形成二氧化物MtO2

9族元素的+3態常見於與鹵素直接反應所形成的三鹵化物(氟化物除外)。因此䥑應可形成MtCl3、MtBr3和MtI3

注释[编辑]

  1. ^ 不同的来源会给出不同的数值,所以这里列出最新的数值。
  2. ^ 未确认的同位素

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Östlin, A.; Vitos, L. First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals. Physical Review B. 2011, 84 (11). Bibcode:2011PhRvB..84k3104O. doi:10.1103/PhysRevB.84.113104. 
  3. ^ Thierfelder, C.; Schwerdtfeger, P.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S. Dirac-Hartree-Fock studies of X-ray transitions in meitnerium. The European Physical Journal A. 2008, 36 (2): 227. Bibcode:2008EPJA...36..227T. doi:10.1140/epja/i2008-10584-7. 
  4. ^ Ionova, G. V.; Ionova, I. S.; Mikhalko, V. K.; Gerasimova, G. A.; Kostrubov, Yu. N.; Suraeva, N. I. Halides of Tetravalent Transactinides (Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, 110th Element): Physicochemical Properties. Russian Journal of Coordination Chemistry. 2004, 30 (5): 352. doi:10.1023/B:RUCO.0000026006.39497.82. 
  5. ^ Himmel, Daniel; Knapp, Carsten; Patzschke, Michael; Riedel, Sebastian. How Far Can We Go? Quantum-Chemical Investigations of Oxidation State +IX. ChemPhysChem. 2010, 11 (4): 865–9. PMID 20127784. doi:10.1002/cphc.200900910. 
  6. ^ Chemical Data. Meitnerium - Mt页面存档备份,存于互联网档案馆), Royal Chemical Society
  7. ^ Saito, Shiro L. Hartree–Fock–Roothaan energies and expectation values for the neutral atoms He to Uuo: The B-spline expansion method. Atomic Data and Nuclear Data Tables. 2009, 95 (6): 836. Bibcode:2009ADNDT..95..836S. doi:10.1016/j.adt.2009.06.001. 
  8. ^ 8.0 8.1 Oganessian, Yu.Ts. Synthesis and Decay Properties of Heaviest Nuclei with 48Ca-Induced Reactions. Nuclear Physics A. 2007, 787 (1-4): 343–352. doi:10.1016/j.nuclphysa.2006.12.055. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. New isotope 286Mc produced in the 243Am+48Ca reaction. Physical Review C. 2022, 106 (64306): 064306. Bibcode:2022PhRvC.106f4306O. S2CID 254435744. doi:10.1103/PhysRevC.106.064306. 
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  11. ^ Münzenberg, G.; Armbruster, P.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S.; Poppensieker, K.; Reisdorf, W.; Schneider, J. H. R.; Schneider, W. F. W.; Schmidt, K.-H. Observation of one correlated α-decay in the reaction 58Fe on 209Bi→267109. Zeitschrift für Physik A. 1982, 309 (1): 89. Bibcode:1982ZPhyA.309...89M. doi:10.1007/BF01420157. 
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  13. ^ 中国化学会无机化学名词小组修订. 无机化学命名原则 : 1980, 统一书号:13031·2078. 1982-12: 4-5 [2020-11-10]. (原始内容存档于2021-09-22). 
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  15. ^ 贵州地勘局情报室摘于《中国地质矿产报》(1998年8月13日). 101~109号化学元素正式定名. 貴州地質. 1998, 15: 298–298 [2020-11-10]. (原始内容存档于2020-12-03). 
  16. ^ 16.0 16.1 16.2 Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties (PDF). Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae (English). 
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  18. ^ S. Hofmann, S. Heinz, R. Mann, J. Maurer, G. Münzenberg, S. Antalic, W. Barth, H. G. Burkhard, L. Dahl, K. Eberhardt, R. Grzywacz, J. H. Hamilton, R. A. Henderson, J. M. Kenneally, B. Kindler, I. Kojouharov, R. Lang, B. Lommel, K. Miernik, D. Miller, K. J. Moody, K. Morita, K. Nishio, A. G. Popeko, J. B. Roberto, J. Runke, K. P. Rykaczewski, S. Saro, C. Scheidenberger, H. J. Schött, D. A. Shaughnessy, M. A. Stoyer, P. Thörle-Pospiech, K. Tinschert, N. Trautmann, J. Uusitalo, A. V. Yeremin. Review of even element super-heavy nuclei and search for element 120. The European Physical Journal A. 2016-06, 52 (6) [2023-03-30]. ISSN 1434-6001. doi:10.1140/epja/i2016-16180-4 (English). 
  19. ^ 19.0 19.1 Sonzogni, Alejandro. Interactive Chart of Nuclides. National Nuclear Data Center: Brookhaven National Laboratory. [2008-06-06]. (原始内容存档于March 7, 2018). 

参考书目[编辑]

外部連結[编辑]