Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan (IUPAC) telah mengumumkan nama mana yang dianggap paling tepat untuk empat unsur baru dalam tabel periodik. Disarankan untuk menamai salah satunya untuk menghormati fisikawan Rusia, akademisi Yuri Oganesyan. Sesaat sebelum ini, koresponden KSh bertemu dengan Yuri Tsolakovich dan melakukan wawancara panjang dengannya. Namun IUPAC meminta para ilmuwan untuk tidak berkomentar hingga tanggal 8 November, ketika nama-nama baru tersebut akan diumumkan secara resmi. Terlepas dari nama siapa yang muncul dalam tabel periodik, kita dapat menyatakan: Rusia telah menjadi salah satu pemimpin dalam perlombaan transuranium, yang telah berlangsung selama lebih dari setengah abad.
Yuri Oganesyan. Spesialis di bidang fisika nuklir, akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, direktur ilmiah Laboratorium Reaksi Nuklir di JINR, kepala Departemen Fisika Nuklir di Universitas Dubna. Sebagai murid Georgy Flerov, ia berpartisipasi dalam sintesis rutherfordium, dubnium, seaborgium, bohrium, dll. Di antara penemuan kelas dunia adalah apa yang disebut fusi inti dingin, yang ternyata menjadi alat yang sangat berguna untuk menciptakan elemen baru.
Di baris bawah tabel periodik Anda dapat dengan mudah menemukan uranium, nomor atomnya adalah 92. Semua unsur berikutnya tidak ada di alam sekarang dan ditemukan sebagai hasil eksperimen yang sangat rumit.
Fisikawan Amerika Glenn Seaborg dan Edwin MacMillan adalah orang pertama yang menciptakan elemen baru. Beginilah asal mula plutonium pada tahun 1940. Kemudian, bersama dengan ilmuwan lain, Seaborg mensintesis amerisium, curium, berkelium... Fakta perluasan tabel periodik buatan manusia dalam beberapa hal sebanding dengan penerbangan ke luar angkasa.
Negara-negara terkemuka di dunia telah memasuki perlombaan untuk menciptakan inti yang sangat berat (jika diinginkan, sebuah analogi dapat ditarik dengan perlombaan bulan, tetapi di sini negara kita lebih mungkin untuk menang). Di Uni Soviet, unsur transuranium pertama disintesis pada tahun 1964 oleh para ilmuwan dari Institut Gabungan untuk Penelitian Nuklir (JINR) di Dubna dekat Moskow. Itu adalah unsur ke-104 yang disebut rutherfordium. Proyek ini dipimpin oleh salah satu pendiri JINR, Georgiy Flerov. Namanya juga tercantum dalam tabel: flerovium, 114. Dan unsur ke-105 disebut dubnium.
Yuri Oganesyan adalah murid Flerov dan berpartisipasi dalam sintesis rutherfordium, dan kemudian dubnium, seaborgium, bohrium... Keberhasilan fisikawan kami menjadikan Rusia pemimpin dalam perlombaan transuranik setara dengan Amerika Serikat, Jerman, Jepang (dan mungkin yang pertama di antara yang sederajat).
Unsur-unsur baru yang dimaksud - 113, 115, 117, 118 - disintesis pada tahun 2002–2009 di JINR pada siklotron U-400. Dalam akselerator jenis ini, berkas partikel bermuatan berat - proton dan ion - dipercepat menggunakan medan listrik frekuensi tinggi, untuk kemudian bertabrakan satu sama lain atau dengan target dan mempelajari produk peluruhannya.
Semua eksperimen dilakukan melalui kolaborasi internasional hampir secara bersamaan di berbagai negara. Misalnya, para ilmuwan dari Institut RIKEN Jepang mensintesis unsur ke-113 secara independen satu sama lain. Akibatnya, prioritas pembukaan diberikan kepada mereka.
Suatu unsur kimia baru mula-mula diberi nama sementara, yang berasal dari angka latin. Misalnya, ununoctium adalah "seratus delapan belas". Kemudian tim ilmiah - penulis penemuan tersebut - mengirimkan proposalnya ke IUPAC. Komisi sedang mempertimbangkan argumen yang mendukung dan menentang. Secara khusus, dia merekomendasikan untuk mematuhi aturan berikut: “Unsur-unsur yang baru ditemukan dapat diberi nama: (a) menurut karakter atau konsep mitologis (termasuk objek astronomi); (b) berdasarkan nama suatu mineral atau bahan serupa; (c) berdasarkan nama suatu wilayah atau wilayah geografis; (d) sesuai dengan sifat-sifat unsurnya atau (e) dengan nama ilmuwannya..."
Nama harus mudah diucapkan dalam sebagian besar bahasa yang dikenal dan berisi informasi yang memungkinkan elemen tersebut diklasifikasikan secara jelas. Misalnya, semua transuran memiliki simbol dua huruf dan diakhiri dengan “-iy” jika berupa logam: rutherfordium, dubnium, seaborgium, bohrium...
Apakah dua elemen baru (115 dan 118) akan menerima nama “Rusia” akan menjadi jelas pada bulan November. Namun masih banyak eksperimen ke depan, karena menurut hipotesis pulau stabilitas, terdapat unsur-unsur lebih berat yang dapat bertahan dalam waktu yang relatif lama. Mereka bahkan mencoba menemukan unsur-unsur seperti itu di alam, tetapi akan lebih akurat jika Oganesyan mensintesisnya dengan akselerator.
Berkas tentang elemen baru
Nomor seri: 113
Bagaimana dan oleh siapa ditemukan: target amerisium-243 dibombardir dengan ion kalsium-48 dan diperoleh isotop ununpentium, yang terurai menjadi isotop unsur 113. Disintesis pada tahun 2003.
Prioritas pembukaan: Institut Penelitian Fisika dan Kimia (RIKEN), Jepang.
Nama saat ini: ununtry.
Properti yang dimaksudkan: logam berat yang dapat melebur.
Nama yang disarankan: nihonium (Nh). Unsur ini pertama kali ditemukan di Asia pada umumnya dan Jepang pada khususnya. “Nihonii” adalah salah satu dari dua pilihan nama negara tersebut. "Nihon" diterjemahkan menjadi "negeri matahari terbit".
Nomor seri: 115
Bagaimana dan oleh siapa ditemukan: Target americium-243 dibombardir dengan ion kalsium-48. Disintesis pada tahun 2003. Prioritas dalam penemuan: kolaborasi yang terdiri dari JINR (Rusia), Laboratorium Nasional Livermore (AS) dan Laboratorium Nasional Oak Ridge (AS).
Nama saat ini: ununpentium.
Properti yang dimaksudkan: logam mirip dengan bismut.
Nama yang disarankan: moscovium (Moscovium, Mc). IUPAC menyetujui nama “Moskow” untuk menghormati wilayah Moskow, tempat Dubna dan JINR berada. Dengan demikian, kota Rusia ini dapat meninggalkan jejaknya di tabel periodik untuk kedua kalinya: dubnium telah lama secara resmi disebut sebagai unsur ke-105.
Nomor seri: 117
Bagaimana dan oleh siapa ditemukan: target berkelium-249 dibombardir dengan ion kalsium-48. Disintesis pada tahun 2009. Prioritas penemuan: JINR, Livermore, Oak Ridge.
Nama saat ini: ununseptium.
Properti yang dimaksudkan: secara formal mengacu pada halogen seperti yodium. Properti sebenarnya belum ditentukan. Kemungkinan besar, ini menggabungkan karakteristik logam dan non-logam.
Nama yang disarankan: Tennessin (Ts). Sebagai pengakuan atas kontribusi Negara Bagian Tennessee, AS, termasuk Laboratorium Nasional Oak Ridge, Universitas Vanderbilt, dan Universitas Tennessee, terhadap sintesis transuranium.
Nomor seri: 118
Bagaimana dan oleh siapa ditemukan: target californium-249 dibombardir dengan kalsium-48. Disintesis pada tahun 2002. Prioritas dalam penemuan: JINR, Livermore.
Nama saat ini: ununoctium.
Properti yang dimaksudkan: Berdasarkan sifat kimianya, ia termasuk dalam gas inert.
Nama yang disarankan: oganeson (Oganeson, Og). Untuk menghormati direktur ilmiah Laboratorium Reaksi Nuklir JINR Yuri Oganesyan, yang memberikan kontribusi besar dalam studi unsur superberat. Diskusi publik mengenai kemungkinan nama-nama tersebut akan berlangsung hingga 8 November, setelah itu komisi akan mengambil keputusan akhir.
pada "Kucing Schrodinger"
Sekitar 4,5 miliar tahun telah berlalu sejak asal mula planet kita. Sekarang hanya unsur-unsur yang terawetkan di Bumi yang tidak membusuk selama ini, yaitu, mereka mampu “bertahan” hingga hari ini - dengan kata lain, waktu paruhnya lebih lama dari usia Bumi. Nama-nama unsur tersebut dapat kita lihat pada Tabel Periodik Unsur (sampai uranium).
Semua unsur yang lebih berat dari uranium pernah terbentuk melalui proses fusi nuklir, namun tidak bertahan hingga saat ini. Karena mereka sudah putus.
Itu sebabnya masyarakat terpaksa memperbanyaknya lagi.
Misalnya: Plutonium. Waktu paruhnya hanya 25 ribu tahun - sangat sedikit dibandingkan dengan kehidupan di Bumi. Unsur ini, kata para ahli, sudah ada sejak lahirnya planet ini, namun sudah membusuk. Plutonium diproduksi secara artifisial dalam jumlah puluhan ton dan dikenal sebagai salah satu sumber energi paling kuat.
Bagaimana proses sintesis buatan?
Para ilmuwan tidak mampu menciptakan kembali situasi “penciptaan dunia” yang bersyarat (yaitu, keadaan materi yang diperlukan pada suhu miliaran derajat Celcius) dalam kondisi laboratorium. Mustahil untuk “menciptakan” unsur-unsur persis seperti yang terjadi pada saat pembentukan Tata Surya dan Bumi. Dalam proses sintesis buatan, para spesialis menggunakan sarana yang tersedia di Bumi, tetapi memperoleh gambaran umum tentang bagaimana hal ini bisa terjadi di masa lalu dan bagaimana hal ini bisa terjadi sekarang di bintang-bintang jauh.
Secara umum, percobaan berlangsung sebagai berikut. Neutron ditambahkan ke inti suatu unsur alam (kalsium, misalnya) hingga inti tidak dapat lagi menerimanya. Isotop terakhir, yang dipenuhi neutron, hidup sangat singkat, dan mustahil untuk menghasilkan isotop berikutnya sama sekali. Inilah titik kritisnya: batas keberadaan inti yang kelebihan muatan neutron.
Berapa banyak elemen baru yang dapat dibuat?
Tidak dikenal. Pertanyaan tentang batasan Tabel Periodik masih terbuka.
Siapa yang memberikan nama untuk unsur-unsur baru?
Prosedur untuk mengenali unsur baru itu sendiri sangat rumit. Salah satu persyaratan utamanya adalah penemuan tersebut harus diperiksa silang secara independen dan dikonfirmasi secara eksperimental. Artinya, hal itu harus diulang.
Misalnya, dibutuhkan waktu 14 tahun untuk pengakuan resmi unsur ke-112, yang diperoleh di Jerman pada tahun 1996. Upacara “pembaptisan” unsur tersebut baru berlangsung pada bulan Juli 2010.
Ada beberapa di dunia laboratorium paling terkenal, yang karyawannya berhasil mensintesis satu atau bahkan beberapa elemen baru. Ini adalah Institut Penelitian Nuklir Bersama di Dubna (wilayah Moskow), Laboratorium Nasional Livermore. Lawrence di California (AS), Laboratorium Nasional. Lawrence Berkeley (AS), Pusat Studi Ion Berat Eropa. Helmholtz di Darmstadt (Jerman), dll.
Setelah Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan (IUPAC) mengakui sintesis unsur kimia baru, hak untuk mengusulkan nama bagi mereka mereka diterima oleh penemu yang diakui secara resmi.
Persiapannya menggunakan bahan dari artikel dan wawancara dengan akademisi Yuri Oganesyan, direktur ilmiah Laboratorium Reaksi Nuklir Flerov dari Institut Gabungan Penelitian Nuklir di Dubna.
Bahan modern dan basis teknis produksi sekitar 90% hanya terdiri dari dua jenis bahan: logam dan keramik. Sekitar 600 juta ton logam diproduksi setiap tahun di dunia - lebih dari 150 kg. untuk setiap penghuni planet ini. Jumlah keramik yang dihasilkan sama dengan batu bata. Produksi logam membutuhkan biaya ratusan dan ribuan kali lipat, produksi keramik jauh lebih mudah secara teknis dan menguntungkan secara ekonomi, dan yang terpenting, keramik dalam banyak kasus ternyata merupakan bahan struktural yang lebih cocok dibandingkan dengan logam.
Penggunaan unsur kimia baru - zirkonium, titanium, boron, germanium, kromium, molibdenum, tungsten, dll. Baru-baru ini, keramik tahan api, tahan panas, tahan bahan kimia, kekerasan tinggi, serta keramik dengan serangkaian sifat elektrofisika tertentu, telah disintesis.
Bahan superkeras - heksanit-R, sebagai salah satu jenis kristal boron nitrida, dengan titik leleh lebih dari 3200 0 C dan kekerasan mendekati kekerasan berlian, memiliki rekor viskositas tinggi, yaitu tidak serapuh semuanya. bahan keramik lainnya. Dengan demikian, salah satu masalah ilmiah dan teknis tersulit abad ini telah terpecahkan: hingga saat ini, semua keramik struktural memiliki kelemahan yang sama - kerapuhan, tetapi sekarang sebuah langkah telah diambil untuk mengatasinya.
Keuntungan besar dari keramik teknis dengan komposisi baru ini adalah bahwa bagian-bagian mesin dibuat darinya dengan menekan bubuk untuk mendapatkan produk jadi dengan bentuk dan ukuran tertentu.
Saat ini kita dapat menyebutkan sifat unik keramik lainnya - superkonduktivitas pada suhu di atas titik didih nitrogen; sifat ini membuka ruang lingkup yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, untuk penciptaan mesin dan generator listrik yang sangat kuat, dan penciptaan transportasi levitasi magnetik. , pengembangan akselerator elektromagnetik super kuat untuk meluncurkan muatan ke luar angkasa, dll.
Kimia senyawa organosilikon telah memungkinkan terciptanya produksi skala besar dari berbagai macam polimer dengan sifat tahan api, anti air, insulasi listrik, dan sifat berharga lainnya. Polimer ini sangat diperlukan di sejumlah industri energi dan penerbangan.
Fluorokarbon adalah tetrafluorometana, heksafluoroetana dan turunannya, di mana atom karbon membawa muatan positif yang lemah, dan atom fluor dengan keelektronegatifan yang melekat pada fluor memiliki muatan negatif yang lemah. Hasilnya, fluorokarbon memiliki stabilitas yang luar biasa bahkan dalam lingkungan asam dan basa yang sangat agresif, aktivitas permukaan khusus, dan kemampuan menyerap oksigen dan peroksida. Oleh karena itu, digunakan sebagai bahan prostesis organ dalam manusia.
Pertanyaan 57. Proses kimia dan proses vital. Katalis dan enzim.
Penelitian intensif baru-baru ini bertujuan untuk menjelaskan komposisi material jaringan tumbuhan dan hewan serta proses kimia yang terjadi di dalam tubuh. Gagasan tentang peran utama enzim, yang pertama kali dikemukakan oleh naturalis besar Prancis Louis Pasteur (1822-1895), tetap mendasar hingga saat ini. Pada saat yang sama, biokimia statis mempelajari komposisi molekul dan struktur jaringan organisme hidup dan tak hidup.
Biokimia dinamis lahir pada pergantian abad ke-18 dan ke-19, ketika mereka mulai membedakan antara proses respirasi dan fermentasi, asimilasi dan disimilasi sebagai transformasi zat tertentu.
Penelitian fermentasi menjadi subjek utama fermentologi - cabang inti pengetahuan tentang proses kehidupan. Sepanjang sejarah penelitian yang sangat panjang, proses biokatalisis telah dilihat dari dua sudut pandang yang berbeda. Salah satunya, yang biasa disebut kimia, dianut oleh J. Liebig dan M. Berthelot, dan yang lainnya, biologis, dianut oleh L. Pasteur.
Dalam konsep kimia, semua katalisis direduksi menjadi katalisis kimia biasa. Meskipun pendekatannya disederhanakan, ketentuan penting ditetapkan dalam konsep tersebut: analogi antara biokatalisis dan katalisis, antara enzim dan katalis; adanya dua komponen yang tidak sama dalam enzim - pusat aktif dan pembawa; kesimpulan tentang pentingnya peran ion logam transisi dan pusat aktif banyak enzim; kesimpulan tentang perluasan hukum kinetika kimia pada biokatalisis; pengurangan dalam beberapa kasus biokatalisis menjadi katalisis oleh agen anorganik.
Pada awal perkembangannya, konsep biologi belum memiliki bukti eksperimental yang begitu luas. Dukungan utamanya adalah karya L. Pasteur dan, khususnya, pengamatan langsungnya terhadap aktivitas bakteri asam laktat, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi fermentasi dan kemampuan mikroorganisme memperoleh energi yang mereka butuhkan untuk hidup melalui fermentasi. Dari pengamatannya, Pasteur menyimpulkan bahwa enzim mempunyai tingkat organisasi material yang khusus. Namun, semua argumennya, jika tidak terbantahkan, setidaknya akan tersingkir setelah ditemukannya fermentasi ekstraseluler, dan posisi Pasteur dinyatakan vitalistik.
Namun seiring berjalannya waktu, konsep Pasteur menang. Janjinya konsep ini dibuktikan oleh katalisis evolusi modern dan biologi molekuler. Di satu sisi, telah diketahui bahwa komposisi dan struktur molekul biopolimer merupakan satu kesatuan untuk semua makhluk hidup, yang cukup mudah diakses untuk mempelajari sifat fisik dan kimia - hukum fisika dan kimia yang sama mengatur proses abiogenik dan proses kehidupan. Di sisi lain, kekhususan makhluk hidup yang luar biasa telah terbukti, yang diwujudkan tidak hanya pada tingkat organisasi sel tertinggi, tetapi juga dalam perilaku fragmen sistem kehidupan pada tingkat molekuler, yang mencerminkan pola pada tingkat lainnya. Kekhususan tingkat molekuler makhluk hidup terletak pada perbedaan nyata prinsip kerja katalis dan enzim, perbedaan mekanisme pembentukan polimer dan biopolimer, yang strukturnya hanya ditentukan oleh kode genetik, dan , akhirnya, dalam fakta yang tidak biasa: banyak reaksi kimia oksidasi-reduksi dalam sel hidup dapat terjadi tanpa kontak langsung antara molekul-molekul yang bereaksi. Artinya transformasi kimia dapat terjadi pada sistem kehidupan yang belum terdeteksi di dunia mati.
Sebelumnya pada tahun 2011, IUPAC mengakui kerjasama JINR dengan LLNL (USA) mempunyai prioritas dalam penemuan unsur 114 dan 116, yang diberi nama: unsur 114 - Flerovium, Fl; 116 elemen - Livermorium, Lv.
Flerovium - untuk menghormati Laboratorium Reaksi Nuklir yang dinamai demikian. G.N. Flerov JINR, yang merupakan pemimpin yang diakui di bidang sintesis unsur-unsur superberat, dan pendirinya, fisikawan terkemuka Akademisi G.N. Flerov (1913−1990) - penulis penemuan jenis radioaktivitas baru dari fisi spontan unsur-unsur berat inti, pendiri sejumlah arahan ilmiah baru, pendiri dan direktur pertama FLNR JINR, yang kini menyandang namanya.
Livermorium - untuk menghormati Laboratorium Nasional Livermore. Lawrence dan lokasinya - kota Livermore (California, AS). Ilmuwan Livermore telah berpartisipasi dalam eksperimen sintesis unsur-unsur baru yang dilakukan di Dubna selama lebih dari 20 tahun.
Secara umum, keputusan IUPAC merupakan pengakuan atas kontribusi luar biasa para ilmuwan JINR terhadap penemuan “pulau stabilitas” unsur superberat, yang merupakan salah satu pencapaian terpenting fisika nuklir modern.
Empat unsur kimia baru telah resmi ditambahkan ke tabel periodik. Dengan demikian baris ketujuhnya telah selesai. Unsur-unsur baru - 113, 115, 117 dan 118 - disintesis secara artifisial di laboratorium di Rusia, Amerika Serikat dan Jepang (artinya, unsur-unsur tersebut tidak ada di alam). Namun, pengakuan resmi atas penemuan yang dibuat oleh sekelompok ahli independen harus menunggu hingga akhir tahun 2015: Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan mengumumkan penambahan tersebut pada tanggal 30 Desember 2015.
Semua unsur “baru” disintesis di laboratorium menggunakan inti atom yang lebih ringan. Di masa lalu, oksigen dapat diisolasi dengan membakar oksida merkuri - namun kini para ilmuwan harus menghabiskan waktu bertahun-tahun dan menggunakan akselerator partikel masif untuk menemukan unsur-unsur baru. Selain itu, aglomerasi proton dan neutron yang tidak stabil (seperti inilah penampakan unsur-unsur baru bagi para ilmuwan) hanya bersatu selama sepersekian detik sebelum terpecah menjadi “fragmen” yang lebih kecil namun lebih stabil.
Kini tim yang telah menerima dan membuktikan adanya elemen baru tabel berhak memberikan nama baru untuk elemen tersebut, serta dua simbol huruf untuk menunjuknya.
Unsur dapat diberi nama berdasarkan salah satu sifat kimia atau fisikanya, atau berdasarkan nama mineral, nama tempat, atau nama ilmuwan. Nama tersebut mungkin juga didasarkan pada nama mitologis.
Saat ini, unsur-unsur tersebut memiliki nama kerja disonan - ununtrium (Uut), ununpentium (Uup), ununseptium (Uus) dan ununoctium (Uuo) - yang sesuai dengan nama Latin dari angka-angka dalam nomornya.
