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Transactinide

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Untransactinide est unélément chimique dont lenuméro atomique est supérieur à celui dulawrencium (Z = 103), le dernier desactinides[1].

Les transactinides sont également appeléséléments superlourds. Ce sont, par définition, également destransuraniens, ayant un numéro atomique supérieur à celui de l'uranium (Z = 92). Parmi les transuraniens, les transactinides présentent certaines particularités :

  • ils ont des électrons dans lasous-couche 6d à leurétat fondamental, de sorte qu'ils font partie dublocd ; lelawrencium a également un électron dans sa sous-couche 6d ;
  • à l'exception notable dudubnium, lesisotopes des transactinides ont desdemi-vies très brèves, ne dépassant pas quelques secondes ;
  • leur dénomination a souvent fait l'objet de débats qui ont conduit à l'adoption par l'UICPA d'unedénomination systématique provisoire avec des symboles à trois lettres en attendant que leur identification soit validée pour la remplacer par des noms attribués par leurs découvreurs, avec un symbole à deux lettres.

Aucun transactinide n'existe à l'état naturel, tous sont deséléments synthétiquesradioactifs qui doivent être produits en laboratoire pour être observés. Aucun d'entre eux n'a jamais pu être isolé en quantité macroscopique, et des infrastructures de grande ampleur sont souvent nécessaires pour avoir une chance de les détecter.

Leprix Nobel de chimieGlenn Seaborg, qui avait proposé le concept desactinides à l'origine de lafamille d'éléments chimiques du même nom, avait également conjecturé l'existence de « transactinides » pour les éléments 104 à120, ainsi que de la famille dessuperactinides pour les éléments 121 à153.

Propriétés

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Contrairement à celles desactinides, les propriétés chimiques des transactinides s'écartent de la périodicité deséléments plus légers : pourZ >> 100, des effetsrelativistes deviennent significatifs sur desélectrons en interaction avec unnoyau très fortement chargé, certaines corrections induites par l'électrodynamique quantique ne peuvent plus être négligées, les approximations considérant les électrons de façon individuelle pour déterminer lesorbitales cessent d'être valides, et des effets decouplage spin-orbite redistribuent lesniveaux d'énergie, et donc lessous-couches électroniques : il s'ensuit que la distribution des électrons autour du noyau obéit de moins en moins aux règles bien vérifiées pour les six premièrespériodes, et que les propriétés deséléments dans cette région dutableau périodique cessent d'être prédictibles en fonction de leurgroupe.

Ainsi, l'oganesson118Og devrait être ungaz rare en vertu de son positionnement en bas de la18e colonne, mais il s'agirait en fait d'un solidesemiconducteur aux propriétés voisines d'unmétalloïde[2], tandis que leflérovium114Fl, qui devrait être unmétal pauvre en bas de la14e colonne, aurait plutôt les propriétés d'ungaz rare[3].

Lecopernicium112Cn, situé parmi lesmétaux de transition, aurait également certaines propriétés le rapprochant desgaz rares[4] et serait d'ailleurs gazeux[5].

Liste des transactinides

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Au-delà de l'oganesson ?

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Le dernier élément pour lequel il est possible de comparer la théorie et les observations est lelawrencium (Z = 103). L'existence et les propriétés de nouveaux éléments super-lourds au-delà de l'oganesson (le dernier connu,Z = 118) dépendent à la fois des propriétés de lastructure nucléaire et de celles de lastructure électronique, qui pour ces éléments font intervenir des effets quantiques et relativistes que les théories actuelles maîtrisent mal[6].

Notes et références

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Notes

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  1. ↑a etbLe nom systématique et le symbole à trois lettres attribués provisoirement par l'UICPA sont utilisés pour ces éléments, tant qu'il n'y a pas de consensus sur les observations publiées ou sur le nom définitif à leur donner.
  2. ↑a etbCes éléments n'ont pas encore été observés et leur existence demeure par conséquent hypothétique.

Références

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  1. ↑IUPAC Provisional Recommendations for the Nomenclature of Inorganic Chemistry (2004) Version mise à jour du « Red Book » IR 3-6
  2. ↑Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements« Copie archivée »(version du surInternet Archive) : Conférence de Heinz W. Gäggeler, Novembre 2007 — Page consultée le 07/07/2009.
  3. ↑Rapport 2008 du FLNR au JINR : « Chimie des éléments 112 et 114 », p. 87, consulté le 08/07/2009.
  4. ↑« "Chemistry of Hassium" »,Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH,(consulté le)
  5. ↑« Indication d'un élément 112 gazeux »
  6. ↑(en) O. R. Smits, P. Indelicato, W. Nazarewicz, M. Piibeleht et P. Schwerdtfeger, « Pushing the limits of the periodic table — A review on atomic relativistic electronic structure theory and calculations for the superheavy elements »,Physics Reports,vol. 1035,‎,p. 1-57(DOI 10.1016/j.physrep.2023.09.004Accès libre).

Voir aussi

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