Ellivermori és l'element químicsintètic de símbolLv inombre atòmic 116. Pertany al grup 16 dels calcògens i al 7è període. La sevaconfiguració electrònica és [Rn]6d¹⁰7s² 7p4. Fou sintetitzat per un grup de científics russos i estatunidencs el 2000. El seu nom ve donat en honor delLaboratori Nacional Lawrence Livermore, aLivermore,Califòrnia, Estats Units, membres del qual participaren en el descobriment. S'han observat quatre isòtops, dels quals cap no és estable, per la qual cosa no s'han pogut fer a hores d'ara estudis experimentals sobre llurs propietats.[5]
El1999, investigadors del Laboratori Nacional Lawrence Livermore, aLivermore,Califòrnia,Estats Units, de laUniversitat de Califòrnia a Berkeley, anunciaren el descobriment de l'element 116, en un article publicat a la revistaPhysical Review Letters.[6] En ell explicaren que el detectaren durant la desintegració d'un àtom de major nombre atòmic. L'any següent publicaren la seva retracció després de veure que no eren capaços de repetir l'experiment. Al juny del2002, el director del laboratori anuncià que les dades de l'experiment havien estat falsejats pel seu autor principalVictor Ninov.
Iuri Oganessian (1933) en un segell d'Armènia on es representen els quatre elements químics que descobriren els seus grups de recerca, elcopernici, elflerovi, el livermori i l'oganessó, anomenat en honor a ell.
El livermori 292 té unperíode de semidesintegració de 18 ms (0,018 segons). Després d'això té un decaïment-α en flerovi 288, seguit de dos més consecutius en altres àtoms de menor nombre atòmic per més tard tenir unafissió espontània.[7]
Cadena de desintegració de l'oganessó 294 que dona livermori 290. En groc si sofreixendesintegracions alfa, en verdfissions espontànies que rompen la cadena La proporció de la superfície de color indica el percentatge en cas de dues vies de desintegració.
El2 de maig de2001, el mateix institut informà de la síntesi d'un segon àtom en la seva quarta ronda d'estudis, i que les propietats confirmaven una regió de l'estabilitat "augmentada", encara que són acreditats de gran qualitat, la confirmació d'aquests resultats estan encara pendents per manca d'estudis, entre ells un estudi ambraigs X que provi la connexió entre les reaccions i descendents. A l'octubre de2006 anunciaren que, en tres ocasions, bombardejant àtoms decaliforni 249 amb cations de calci 48 produïenoganessó (element 118), que posteriorment dequeia a livermori 290 en 0,89 ms.[8] Aquesta observació confirmà la síntesi de l'element 116.
El8 de desembre de2011, la divisió de Química Inorgànica de laUnió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) aprovà el nom definitiu livermori, símbol Lv, en honor delLaboratori Nacional Lawrence Livermore perquè el descobriment s'havia fet amb material essencial subministrat per aquest centre de recerca i perquè amb els seus científics han participat en moltes àrees de la ciència nuclear: la investigació de les propietats de fissió dels elements més pesants, inclòs el descobriment de la fissió bimodal i l'estudi delsraigs gamma ràpids emesos per fragments de fissions nuclears; la investigació d'isòmers i nivells isomèrics en molts nuclis; i la investigació de les propietats químiques dels elements més pesants. Els científics d'aquest centre han col·laborat en el descobriment dels sis elements químics més pesants:nihoni,flerovi,moscovi, livermori,tennes ioganessó.[9]
Configuració electrònica del livermori per capes. Els electrons en vermell són electrons desaparellats.
Gràcies a la posició del livermori a lataula periòdica es poden fer algunes prediccions. Es troba dins delgrup 16, conegut com el dels calcògens, que també contéoxigen,sofre,seleni,tel·luri ipoloni. Igual que els altres del seu grup, es preveu que tingui sis electrons a lacapa de valència, amb unaconfiguració electrònica de [Rn]6d¹⁰7s² 7p4. No obstant això, els electrons dels elements superpesants es mouen molt més ràpidament que els dels àtoms més lleugers. Com a resultat, s'espera que els nivells d'energia d'electrons7s i7p siguin molt estables, especialment els7s a causa de l'efecte parell inert. També s'espera que dos dels electrons de7p siguin més estables que altres quatre. El resultat és que és probable que s'afavoreixi l'estat d'oxidació +2. També hi hauria d'haver un estat d'oxidació +4 accessible, tot i que probablement només s'aconseguiria amb lligands moltelectronegatius com elfluor (per exemple, tetrafluorur de livermori LvF₄). Per contra, l'estat d'oxidació +6 (observat per a la resta d'elements d'aquest grup de l'oxigen) és poc probable que es produeixi a causa de la dificultat d'eliminar els electrons7s. Hom observa patrons de comportament comparables al poloni, que esperaríem tenir una química molt similar. La classe més estable de compostos depoloni són elspolonurs, per exemple elpolonur de sodi Na₂Po, de manera que en teoria el livermorur de sodi Na₂Lv i els seus anàlegs haurien de ser assolibles, tot i que encara estan per sintetitzar.[10]
Els experiments del 2011 mostraren que els hidrurs213BiH₃ i212mPoH₂ eren sorprenentment estables tèrmicament. S'esperava que LvH₂ seria menys estable que l'hidrur de poloni, molt més lleuger, però la seva investigació química seria possible en la fase gasosa, si es pot trobar un isòtop prou estable.[10]
A lataula periòdica, el livermori és membre del grup 16, els calcògens. Apareix sotaoxigen,sofre,seleni,tel·luri i poloni. Cada calcogen anterior té sis electrons a la seva capa de valència, formant unaconfiguració electrònica de valència de ns2np4. En el cas del lliuremori, la tendència ha de continuar i es preveu que la configuració electrònica de valència sigui 7s27p4;[1] per tant, el livermori tenen algunes similituds amb els seuscongèneres més lleugers. És probable que sorgeixin diferències; un gran efecte que contribueix és lainteracció espín-òrbita (SO): la interacció mútua entre el moviment dels electrons i l'espín. És especialment fort per als elements superpesants, perquè els seus electrons es mouen molt més ràpid que en els àtoms més lleugers, a velocitats comparables a la velocitat de la llum.[4] Pel que fa als àtoms de livermori, baixa els nivells d'energia dels electrons 7s i 7p (estabilitzant els electrons corresponents), però dos dels nivells d'energia dels electrons 7p s'estabilitzen més que els altres quatre.[11] L'estabilització dels electrons 7s s'anomenaefecte de parell inert, i l'efecte d′"esquinçar" la subcapa 7p a les parts més estabilitzades i menys estabilitzades s'anomena divisió de la subcapa. Els químics informàtics veuen la divisió com un canvi del segonnúmero quàntic (azimutal)l d'1 a1⁄2 i 3⁄2 per a les parts més i menys estabilitzades de la subcapa 7p, respectivament: la subcapa 7p1/2 actua com un segon parell inert, encara que no tan inert com els electrons 7s, mentre que la subcapa 7p3/2 pot participar fàcilment a la química.[1][4][a] Per a molts propòsits teòrics, la configuració d'electrons de valència es pot representar per reflectir la divisió de la subcapa 7p com a 7s2 7p2 1/27p2 3/2.[1]
Els efectes del parell inert al livermori haurien de ser fins i tot més forts que al poloni i, per tant, l'estat d'oxidació +2 es torna més estable que l'estat +4, que s'estabilitzaria només pelslligands méselectronegatius; això es reflecteix en lesenergies d'ionització esperades del livermori, on hi ha grans bretxes entre la segona i la tercera energia d'ionització (corresponents a la ruptura de la capa no reactiva) 7p1/2 ) i energies d'ionització quarta i cinquena. De fet, s'espera que els electrons 7 siguin tan inerts que l'estat +6 no serà assolible.[1] S'espera que elpunt de fusió i elpunt d'ebullició del livermori continuïn les tendències cap avall dels calcògens; per tant, el livermori hauria de fondre's a una temperatura més alta que el poloni, però bullir a una temperatura més baixa. També hauria de sermés dens que el poloni (α-Lv: 12,9 g/ cm3; α-Po: 9,2 g/cm3); com el poloni, també ha de formar un al·lòtrop α i β.[12][13] S'espera que l'electró d'un àtomsimilar a l'hidrogen de livermori (oxidat de manera que només tingui un electró, Lv115+) es mogui tan ràpid que tingui una massa 1,86 vegades la d'un electró estacionari, a causa dels efectes relativistes (química quàntica relativista). Com a comparació, s'espera que les xifres de poloni similar a l'hidrogen i el tel·luri siguin 1,26 i 1,080 respectivament.[4]
Es projecta que el livermori sigui el quart membre de la sèrie 7p d'element químic i el membre més pesat del grup 16 a la taula periòdica, per sota del poloni. Si bé és el menys estudiat teòricament dels elements 7p, s'espera que la seva química sigui força similar a la del poloni.[12] L'estat d'oxidació del grup de +6 és conegut per a tots els calcògens excepte l'oxigen que no potexpandir el seu octet i és un delsoxidants més forts entre els elements químics. Per tant, l'oxigen es limita a un estat màxim de +2, exhibit al fluorurOF2. L'estat +4 és conegut persofre,seleni,tel·luri i poloni, experimentant un canvi en l'estabilitat de la reducció de sofre (IV) i seleni (IV) a ser el més estable Estat per a tel·luri (IV) a ser oxidant en poloni (IV). Això suggereix una estabilitat decreixent per als estats d'oxidació més alts a mesura que el grup baixa a causa de la importància creixent dels efectes relativistes, especialment l'efecte del parell inert.[4] L'estat d'oxidació més estable del livermori hauria de ser +2, amb un estat +4 força inestable. L'estat +2 ha de ser tan fàcil de formar com ho és per alberil·li i elmagnesi, i l'estat +4 només s'ha d'aconseguir amb lligands fortament electronegatius, com el fluorur de livermori (IV) ( LvF4).[1] L'estat +6 no hauria d'existir en absolut a causa de la forta estabilització dels electrons 7s, cosa que fa que el nucli de valència del livermori només tingui quatre electrons.[12] També se sap que els calcògens més lleugers formen un estat −2 comòxid,sulfur,seleniur,telurur ipol·lonida; a causa de la desestabilització de la subcapa 7p3/2 del livermori, l'estat −2 hauria de ser molt inestable per al livermori, la química del qual hauria de ser essencialment purament catiònica,[1] encara que el més gran. Les divisions d'energia de la subcapa i l'espinor del livermori en comparació amb el poloni haurien de fer que Lv2− sigui una mica menys inestable del que s'esperava.[4]
El livermorà (LvH2) és l'hidrur calcogen més pesat i el més pesat homòleg de l'aigua (els més lleugers són H2S, H2Se, H2Te, yPoH2). El polà (hidrur de poloni) és un compost més covalent que la majoria dels hidrurs perquè el poloni s'estén a banda i banda de la frontera entremetall imetal·loide i té algunes propietats no metàl·liques: és intermedi entre unhalur d'hidrogen com elclorur d'hidrogen (HCl) i unhidrur metàl·lic com astannane (SnH4). El livermorà hauria de continuar amb aquesta tendència: hauria de ser un hidrur en lloc d'un livermoride, però tot i així un compost molècula covalent.[14] S'espera que les interaccions espín-òrbita facin que l'enllaç Lv-H sigui més llarg del que s'esperava només a partir de lestendències periòdiques, i que l'angle de l'enllaç H-Lv-H sigui més gran del que s'esperava: es teoritza que això es deu al fet que els orbitals 8s desocupats són relativament baix en energia i pot hibridar orbital amb els orbitals de valència 7p del livermori.[14] Aquest fenomen, anomenat "hibridació supervalent",[14] no és particularment estrany a les regions no relativistes de la taula periòdica; per exemple, eldifluorur de calci molecular té participació 4s i 3d de l'àtom decalci.[15] Es preveu que els dihalurs de livermori més pesats siguinlineals, però els més lleugers es preveu que siguinangulars.[16]
Des de la primera síntesi del livermori 292, amb unperíode de semidesintegració t1/2 = 18 ms, s'ha confirmat l'observació d'altres tresisòtops denombres màssics 290, 291 i 293. L'isòtop més pesant, el livermori 293, és el més estable (t1/2 = 53 ms). El livermori 291 té un període de semidesintegració t1/2 = 6,3 ms i el livermori 290 t1/2 = 15 ms. Es desintegren tots mitjançant emissió d'unapartícula alfa en els respectius isòtops deflerovi.[17]
Per la inestabilitat, vida mitjana tan reduïda i dificultat d'obtenció, no hi ha cap aplicació industrial, comercial o propagandística d'aquest element superpesant. Només serveix en la recerca científica.
↑2,02,12,22,32,4Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia «Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements». J. Phys. Chem., 85, 1981, pàg. 1177–1186.DOI:10.1021/j150609a021.
↑12,012,112,2Fricke, Burkhard (1975). "Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties". Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21: 89-144.
↑Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 117.ISBN 978-0-08-037941-8.
↑Van WüLlen, C.; Langermann, N. «Gradients for two-component quasirelativistic methods. Application to dihalogenides of element 116». The Journal of Chemical Physics, vol. 126, 11, 2007, pàg. 114106.Bibcode:2007JChPh.126k4106V.DOI:10.1063/1.2711197.PMID:17381195.
↑«Nudat 2». National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Arxivat de l'original el 2020-11-27. [Consulta: 18 octubre 2021].
