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

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:

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

Pojmenování

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.

Izotopy

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

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

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.

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

Izotopy

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

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 . V roce 2021 byla publikována příprava těkavého DbOCl₃.

Seaborgium

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.

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