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Teneso

El teneso[3]​ es un elemento sintético muy pesado de la tabla periódica de los elementos cuyo símbolo es Ts y número atómico 117. También conocido como eka-astato o simplemente elemento 117, es el segundo elemento más pesado creado hasta ahora y el penúltimo del séptimo período en la tabla periódica.

Livermorio ← TenesoOganesón
Tabla completaTabla ampliada
Información general
Nombre, símbolo, número Teneso, Ts, 117
Serie química Halógenos
Grupo, período, bloque 17, 7, p
Masa atómica 294 (isótopo más estable) u
Configuración electrónica [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5
(predicción)
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7
(predicción)
Propiedades atómicas
Radio covalente 165 (estimado)[1]​ pm
Estado(s) de oxidación −1, +1, +3, +5 (predicción)[2]
1.ª energía de ionización 742,9 (predicción)[2]​ kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido (predicción)
Punto de fusión 573 K (300 °C) a 773 K (500 °C) (predicción)[2]
Punto de ebullición 823 K (550 °C) (predicción)[2]
Varios
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del teneso
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
294TsSintético78
(+370, -36) ms
α10,81290Mc
293TsSintético14
(+11, -4) ms
α11,11 11,00 10,91289Mc
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Su descubrimiento se anunció en 2010 y fue fruto de una colaboración entre científicos rusos y estadounidenses en el Instituto Central de Investigaciones Nucleares de Dubná, Rusia.[4]​ En un experimento en 2011, se creó directamente uno de sus productos de desintegración, confirmando parcialmente los resultados del experimento inicial; el experimento, además, fue repetido con éxito en 2012. En 2014, el Centro GSI Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados de Alemania también afirmó haber reproducido el experimento original.[5]​ El grupo formado por la IUPAC y la IUPAPIUPAC/IUPAP Joint Working Party—, que se encarga de examinar las reivindicaciones de descubrimientos de elementos superpesados, confirmó el descubrimiento en diciembre de 2015.[6]​ En junio de 2016, sus descubridores propusieron nombrarlo tennessine (según Tennessee, sede del Laboratorio Nacional Oak Ridge), traducido inicialmente como tenesino[nota 1]​ o téneso.[9]​Finalmente, el 28 de noviembre de 2016, la IUPAC aprobó el nombre propuesto (en inglés),[10]​ habiendo divergencias en la traducción del nombre al español,[11]​ hasta que finalmente la Real Academia de Ciencias, la Real Sociedad Española de Química, la RAE y la Fundéu acordaron promover la forma llana teneso.

En la tabla periódica, el teneso está ubicado en el grupo 17,[nota 2]​ cuyos miembros de número atómico menor son halógenos. Sin embargo, es probable que el teneso tenga propiedades significativamente diferentes de las del resto de elementos del grupo, aunque se prevé que el punto de fusión, el punto de ebullición y la primera energía de ionización sigan las tendencias periódicas. Los isótopos sintetizados hasta ahora son el teneso-293, con una vida media de aproximadamente 14 milisegundos, y teneso-294, con una vida media de alrededor de 78 milisegundos; esto parece confirmar la existencia de la isla de estabilidad. Asimismo, las predicciones teóricas prevén que los isótopos de teneso-309 y superiores sean aún más estables.

Historia

Antes del descubrimiento

En 2004, el equipo del Instituto Central de Investigaciones Nucleares en Dubná (en el óblast de Moscú, Rusia), propuso un experimento para sintetizar el elemento 117 —llamado así por los 117 protones en su núcleo atómico— mediante la fusión nuclear de un blanco de berkelio (elemento 97) con un haz de iones de calcio (elemento 20). El equipo del Laboratorio Nacional Oak Ridge de los Estados Unidos, el único productor de berkelio en el mundo en aquellos días, decidió iniciar la síntesis del material para el blanco en conjunción con la producción de californio para fines comerciales, tan pronto como esta fuera puesta en marcha.[12]​ Mientras tanto, los planes para sintetizar el elemento 117 fueron dejados de lado temporalmente en favor de la síntesis del elemento 118, producido mediante el bombardeo de un blanco de californio con iones de calcio.[13]

El equipo ruso deseaba usar el isótopo de calcio-48 debido a que tiene veinte protones y veintiocho neutrones; este es el núcleo más ligero con tal exceso de neutrones que es estable o casi estable. La inusual estabilidad de este isótopo de calcio radica en que es «doblemente mágico» debido a que cuenta con «números mágicos» tanto de neutrones como de protones, veintiocho y veinte respectivamente. El siguiente núcleo de semejantes características, zinc-68, es ya mucho más pesado.[14]​ El haz de iones de calcio fue preparado en Rusia separando químicamente[15]​ las pequeñas cantidades de calcio-48 presentes en el calcio natural de la tierra.[16]​ Los núcleos resultantes de la fusión de isótopos ricos en neutrones son más pesados y se encuentran más cerca de la buscada isla de estabilidad.[17]

Descubrimiento

 
Berkelio en solución usado para la síntesis
 
La cadena de desintegración de los isótopos de teneso producidos. Las cifras cerca de las flechas describen las características de desintegración: período de semidesintegración y energía de desintegración. Se muestran dos valores: el superior, en negro, se midió experimentalmente, mientras que el inferior, en azul, es la predicción teórica.[18]

En 2008, el equipo americano inició la producción del blanco de berkelio en el laboratorio de Oak Ridge para el experimento. Tras irradiar curio-244 con partículas alfa durante un total de 250 días, se obtuvieron 22 mg de berkelio, con etapas posteriores de enfriamiento y purificación que sumaron seis meses.[19][12]​ El período de semidesintegración del isótopo de berkelio usado (berkelio-249) es de únicamente trescientos treinta días, transcurridos los cuales la mitad de este se transforma en otros elementos, por lo que el equipo determinó un plazo de seis meses a partir de la purificación del blanco para iniciar el experimento, pues más tarde podría no quedar la suficiente cantidad de elemento para llevar a cabo la síntesis del teneso.[12]​ En el verano boreal de 2009, el berkelio se transportó en un vuelo comercial desde Nueva York a Moscú empaquetado dentro de cinco recipientes de plomo.[12]

La llegada del berkelio a Dubna se retrasó varios días, debido a documentación faltante o incompleta, lo que condujo a que la aduana rusa no permitiera la entrada del material al país y lo devolviera a los Estados Unidos dos veces, hasta que finalmente pudo ingresar a Rusia.[12]​ Una vez permitida la entrada del «blanco», este se transfirió a Dimitrovgrad, en el óblast de Ulyanovsk, para ser fijado en una película delgada de titanio y luego ser llevada a Dubná, donde fue instalado en el acelerador de partículas del Instituto Central de Investigaciones Nucleares —el más potente del mundo— para la síntesis de elementos superpesados.[19]

El experimento comenzó en junio del 2009 y en enero del 2010 científicos del Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares anunciaron que habían detectado con éxito la desintegración de un nuevo elemento con número atómico 117 a través de dos cadenas de isótopos impar-impar mediante seis desintegraciones alfa antes de una fisión espontánea, y de otro par-impar,[nota 3]​ con tres desintegraciones alfa antes de la fisión.[20]​ Según el informe oficial publicado el 9 de abril de 2010 en la revista Physical Review Letters, dichos isótopos eran el teneso-294 y el teneso-293 respectivamente, formados como sigue a continuación:[18]

  (un evento)   (cinco eventos)

Antes de la síntesis del teneso, no se conocía ninguno de sus isótopos productos de desintegración;[18]​ por lo tanto, no había una base para una reclamación del descubrimiento ante el comité de la IUPAC y mucho menos para su reconocimiento. El moscovio-289 —uno de los productos de desintegración del teneso— fue sintetizado de forma directa en 2011 —en lugar de haberse obtenido a partir de la desintegración del teneso—; a pesar de la distinta vía de obtención las propiedades de desintegración medidas en este experimento coincidieron con las del descubrimiento del teneso.[21]​ Sin embargo, los descubridores no reivindicaron el descubrimiento del teneso cuando el comité encargado estaba revisando los reclamos de descubrimientos de elementos más allá del copernicio.[22]​ El grupo de Dubna repitió exitosamente el experimento original en 2012, confirmando así la síntesis del teneso. Los científicos presentaron una solicitud para registrar de forma oficial el elemento,[23]​ y los presidentes de IUPAC y IUPAP formaron un nuevo comité conjunto de trabajo para asignar el derecho de descubrimiento.[24]​ El 2 de mayo de 2014, científicos del Centro GSI Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados, en Darmstadt, aseguraron haber confirmado el descubrimiento del teneso[25][26][5]​ y de un nuevo isótopo: lawrencio-266, obtenido de la desintegración alfa del dubnio-270; este modo de desintegración no fue observado en los experimentos de Dubna, donde el dubnio-270 experimentó una fisión espontánea.[27][28]

Denominación

Utilizando la nomenclatura de Mendeléyev para los elementos no identificados y sin descubrir, el teneso debería ser conocido como «eka-astato» o «dvi-iodo». En 1979, la IUPAC publicó una serie de recomendaciones para la nomenclatura de elementos de número atómico mayor que 100, que resultaron en el nombre ununseptio y el correspondiente símbolo de Uus,[29]​ de acuerdo a la denominación sistemática de elementos, como una manera de referirse al elemento de manera temporal, hasta la asignación de un nombre permanente.[30]​ Conforme a este sistema, el nombre temporal literalmente significa 117 (uno-uno-siete).[29]​ Las recomendaciones fueron mayoritariamente ignoradas entre los científicos, quienes lo llaman «elemento 117», con el símbolo de «(117)» o incluso simplemente «117».[2]

También llegó a ser llamado o Efelio con cuyo símbolo es Ef[31]​.

El descubrimiento del elemento fue confirmado en diciembre de 2015, junto a los elementos 115 y 118, sintetizados por el mismo equipo ruso-estadounidense, y el elemento 113, descubierto por investigadores japoneses.[6]​ En junio de 2016, sus descubridores propusieron nombrarlo tennessine, con símbolo Ts, que devino la denominación oficial en noviembre de 2016.[32][33]

Propiedades previstas

Estabilidad nuclear e isótopos

 
El periodo de semidesintegración del teneso constituye una prueba experimental definitiva de la "isla de la estabilidad", de acuerdo a sus descubridores.[34]

Ningún elemento con un número atómico por encima de 82 —correspondiente al plomo— cuenta con isótopos estables. La estabilidad de los núcleos disminuye rápidamente para los elementos con un número atómico mayor que el del plutonio, el elemento primordial más pesado, y ningún isótopo con más de 101 protones sintetizado hasta la fecha tiene una vida media superior a un día, con la excepción del dubnio-268.[35]​ Sin embargo, debido a razones aún no muy bien comprendidas, la estabilidad nuclear aumenta ligeramente alrededor de los números atómicos 110-114, lo que se conoce en física nuclear como la «isla de estabilidad». Este concepto, propuesto por el profesor Glenn Seaborg de la Universidad de California, explica por qué algunos elementos superpesados duran más de lo previsto.[36]​ El teneso es el segundo elemento más pesado de todos los creados hasta la fecha, y la vida media de su isótopo más estable es de 78 milisegundos, valor sin embargo superior al previsto antes del descubrimiento.[18]​ El grupo de Dubná cree que la síntesis del elemento es una prueba experimental directa de la existencia de la isla.[34]

La vida media del teneso-295 se ha calculado en (18 ± 7) milisegundos y se considera posible obtener este isótopo a partir de colisiones de berkelio y calcio, como el teneso-294 y el teneso-293, aunque según los cálculos, la probabilidad de producir teneso-295 de esta forma es siete veces menor que la de formar teneso-294.[37][38][39]​ Un cálculo del período de semidesintegración alfa de varios isótopos del unuseptio con menos de 304 nucleones predice un valor máximo de 40 milisegundos para el teneso-296, basándose en un modelo de túnel cuántico.[40]​ Otro estudio del Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, basado en el modelo de la gota líquida, también predice que el teneso-296 es el isótopo más estable en esa región;[nota 4]​ sin embargo, en dicho estudio se examinaron los isótopos hasta el teneso-337 y se halló una tendencia al aumento general de la estabilidad para isótopos más pesados que el teneso-301. Según estos cálculos, el teneso-309 y los isótopos más pesados serán más estables que los dos isótopos sintetizados a la fecha; el teneso-326 podría tener una vida media de más de trescientos años y el isótopo más pesado para el cual existen predicciones, teneso-337, alrededor de 1016 años,[41]​ un tiempo superior a la edad del Universo.

 
Vidas medias teóricas para sesenta isótopos de teneso, del 278Ts al 337Ts.[41]​ Las líneas de colores se incluyen como referencia visual para señalar distintos periodos de tiempo.

Propiedades atómicas y físicas

 
Configuración electrónica del átomo de teneso

El teneso es un miembro del grupo 17 en la tabla periódica, que comprende los cinco halógenos (flúor, cloro, bromo, iodo y astato). Cada elemento del grupo 17 tiene siete electrones en su capa de valencia, formando una configuración de electrones de valencia de ns2np5. En el caso del teneso, se prevé que la configuración de electrones de valencia siga la norma y sea 7s27p5;[2]​ por lo tanto, es de esperar que el teneso se comporte de forma similar a los halógenos en muchos aspectos.

Sin embargo, también es probable que surjan algunas diferencias notables, a las que contribuirá en gran parte la interacción espín-órbita entre el movimiento de los electrones y su espín. Esta interacción es especialmente fuerte para los elementos superpesados, porque sus electrones se mueven mucho más rápidamente que los electrones en elementos más livianos, a velocidades comparables a la velocidad de la luz.[42]​ A consecuencia de ello, disminuyen los niveles de energía de los niveles 7s y 7p —estabilizando los correspondientes electrones—, pero dos de los niveles de energía 7p están más estabilizados que los otros cuatro.[43]​ La estabilización de los electrones de 7p se conoce como el efecto del par inerte, y al efecto de dividir la subcapa 7p en dos partes con distinta estabilidad se le llama división de subcapa. En química computacional se describe esta división como un cambio del número cuántico azimutal de 1 a 1/2 y 3/2 para las partes más y menos estabilizadas de la subcapa 7p, respectivamente.[44][nota 5]​ Para reflejar la división de la subcapa 7p para propósitos teóricos, la configuración del electrón de valencia se representa como 7s2
7p2
1/2
7p5
3/2
.[2]

También existen diferencias en otros niveles de electrones. Por ejemplo, los niveles 6d también se dividen en subcapas, con cuatro electrones 6d3/2 y seis electrones 6d5/2. Ambos tienen una energía cercana a la del nivel 7s,[43]​ aunque no se prevé que los electrones 6d participen en enlaces químicos. La diferencia entre los niveles 7p1/2 y 7p3/2 es anormalmente alta, de 9.8 eV.[43]​ Como comparación, la división de la subcapa 6p del astato solo es de 3.8 eV,[43]​ y esa diferencia ya entraña una participación limitada de los electrones 6p1/2 en enlaces químicos.[45]​ Tomados en conjunto, todos esos efectos causan diferencias química entre el teneso y los otros elementos del grupo, detalladas más abajo.

 
Niveles de energía atómica para los electrones s, p y d más externos del astato y del teneso

Se calcula que la primera energía de ionización —la energía requerida para remover un electrón de un átomo— sea 7.7 eV, más baja que la de los halógenos de menor número atómico, siguiendo la tendencia en el grupo.[2]​ Similarmente, se espera que tenga la menor afinidad electrónica —energía emitida cuando un electrón es agregado a un átomo— del grupo, de 2.6 o incluso 1.8 eV.[2]​ En el átomo hidrogenoide teneso-116+, donde el signo + denota que el átomo está oxidado, el único electrón se movería a tanta velocidad que su masa podría ser unas 1.9 veces mayor que la de un electrón en reposo, característica que proviene de los efectos relativistas mencionados anteriormente. Como comparación, el factor es de 1.27 para el astato hidrogenoide y de 1.08 para el iodo hidrogenoide.[46]​ De acuerdo a simples extrapolaciones de las leyes de la relatividad, esto conlleva la contracción del radio atómico.[46]​ Mientras que ciertos cálculos avanzados muestran que el radio de un átomo de teneso que ha formado un enlace covalente mediría 165 pm, mayor que los 147 pm del astato,[47]​ con los siete electrones más externos eliminados, el teneso es de menor tamaño: 57 pm[2]​ frente a los 61 pm[48]​ del astato.

Los puntos de fusión y ebullición del teneso no son conocidos con exactitud. Se han predicho valores alrededor de 350-500 °C y 550 °C respectivamente,[2]​ o incluso 350-550 °C y 610 °C respectivamente.[49]​ Esos valores exceden los del astato y de todos los elementos precedentes en el grupo, siguiendo las tendencias periódicas. Un estudio posterior, no obstante, predice un punto de ebullición para el teneso de 345 °C,[50]​ similar al del astato, estimado en 309 °C,[51]​ 337 °C,[52]​ o 370 °C,[53]​ aunque se han observado valores experimentales de 503 °C[54]​ y 411 °C.[48]

Propiedades químicas

Los miembros anteriores del grupo 17 comúnmente aceptan otro electrón para lograr la configuración electrónica estable de un gas noble, con ocho electrones en su capa de valencia (regla del octeto).[55]​ La propensión a captar un electrón disminuye a medida que aumenta el número atómico dentro del grupo, de tal forma que en el hidruro de astato este cede un electrón al hidrógeno en vez de al contrario; el teneso mostraría una predisposición aún mayor a adquirir un estado de oxidación positivo en compuestos, y el estado −1 sería el menos común.[2]

El teneso también puede completar el octeto mediante la formación de un enlace covalente. Por consiguiente, cuando dos átomos de ununseptium se reúnen, se espera que formen una molécula diatómica, como ocurre con los halógenos. Según los cálculos, en la molécula de At2 el enlace sigma formaría un marcado orbital de antienlace, debido al acoplamiento espín-órbita, que causa que los electrones del orbital molecular se alejen de los núcleos de los átomos enlazados y sen concentren en los extremos de la molécula; es probable que el teneso siga la tendencia a adoptar un enlace covalente débil en la molécula diatómicaTs2 y que está presente un fuerte carácter pi.[2][56]​ Para la molécula TsCl, se predice un enlace pi simple.[56]

Aparte del mencionado estado de oxidación −1 inestable, el teneso podría presentar otros tres estados de oxidación: +5, +3 y +1, de los que el último sería el más estable; esto se debe a la estabilidad del orbital 7p1/2, que conlleva a su vez la desestabilización de los tres electrones más externos en el orbital 7p3/2,[2]​ como ya se ha observado en el astato.[57]​ La contracción de los niveles ns y np1/2, muy marcada al igual que ocurre en el oro, conduce a pensar que el estado +3 del teneso puede parecerse al Au3+ en compuestos haluros;[2]​ la desestabilización de los electrones 7p3/2, en comparación con los electrones 7p1/2, sugiere que este estado de oxidación también debería ser importante. En cambio, por la misma razón, el estado +5 será poco común[2]​ y, según los cálculos teoréticos, el estado +7 ni siquiera existirá: dada la estabilidad de los electrones 7s y la diferencia en energía entre estos y los electrones 7p1/2, se ha planteado la hipótesis de que el núcleo de valencia del elemento contenga solo cinco electrones.[58]

 
El compuesto IF3 tiene una configuración en forma de 'T'
 
Se predice que la molécula TsF3 adoptará una configuración trigonal

El compuesto de teneso más simple posible es el monohidruro TsH. En este enlace participan un electrón 7p3/2 del teneso y el electrón 1s del hidrógeno, sin participación de los electrones 7p1/2. A causa de la ya mencionada desestabilidad energética de los electrones nivel 7p3/2, este nivel se extiende hacia la periferia del núcleo de tal modo que se calcula que la longitud de la molécula TsH aumentaría en 17 picómetros debido a este efecto.[59][60]​ Como los enlaces de electrones p son dos tercios sigma, el enlace es un tercio más débil que en la ausencia la de interacción espín-órbita.[60]​ Esto es consistente con las propiedades de los hidruros de halógenos, cuya longitud de enlace aumenta con el número atómico a la vez que energía de disociación disminuye. Para las moléculas TlTs y NhTs se pueden realizar consideraciones análogas, aunque en estos casos también debe tomarse en cuenta que los electrones p1/2 de los metales Tl y Nh son estables, lo que conduce al efecto opuesto: el momento dipolar para el TlTs es relativamente pequeño, solo 1.67 D ——el valor positivo indica que la carga negativa está en el átomo de teneso—; y para el NhTs, de 1.80 D, con la transferencia de un electrón desde el átomo de teneso hacia el átomo de nihonio.[61]​ En vista de los datos del TsH, es interesante que la interacción espín-órbita aumente la energía de disociación para la molécula de TsF. Esto se debe a que reduce la electronegatividad del teneso, causando que el enlace con el flúor (extremadamente electronegativo) tenga un carácter más iónico.[60]​ De hecho, el monofluoruro de teneso debería presentar el enlace más fuerte de todos los monofluoruros del grupo 17.[60]

La teoría de repulsión de pares de electrones de valencia (TREPEV) predice que los trifluoruros del grupo 17 tengan una geometría molecular en forma de T, lo que se cumple para todos los trifluoruros de halógeno conocidos que tienen una estructura AX3E2 —un átomo central, indicado como A, rodeado por tres ligandos, X, y dos pares de electrones no compartidos, E—. En la ausencia de efectos relativistas, TsF3 también debería adoptar esta geometría molecular en forma de T, pero debido a la contracción de la capa 7s del teneso, que impide la plena participación de estos electrones en reacciones químicas, la teoría TREPEV predice en este caso una geometría molecular piramidal trigonal (AX3E1). Algunos cálculos más sofisticados muestran, no obstante, que esta geometría molecular no sería energéticamente favorable para TsF3, y predicen en su lugar una geometría molecular trigonal plana (AX3E0), lo que sugiere que la teoría TREPEV no es totalmente válida para los elementos superpesados.[58]​ También en este caso las interacciones espín-órbita contribuyen a la estabilidad de la molécula, posiblemente gracias a la gran diferencia de electronegatividad entre el teneso y el flúor y el consiguiente carácter iónico del enlace.[58]

Véase también

Notas

  1. Traducción de tennessine difundida originalmente por la agencia SINC,[7]​ aunque posteriormente rectificó para dar téneso.[8]
  2. El término «grupo 17» se refiere al grupo, o columna vertical en la tabla periódica, que comienza con el flúor. No es equivalente al término «halógenos», que se refiere exclusivamente a los elementos flúor, cloro, bromo, iodo y astato.[cita requerida]
  3. La denominación «par-impar» e «impar-impar» se refiere al número de protones y de neutrones respectivamente de los isótopos.
  4. Estos cálculos obtienen las vidas medias totales, no solo para la desintegración alfa.
  5. El número cuántico corresponde a la letra en el nombre del orbital del electrón: 0 para s, 1 para p, 2 para d, etc. Véase número cuántico azimutal para más información

Referencias

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Enlaces externos

  •   Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Teneso.
  •   Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre teneso.
  • WebElements.com - Ts.
  • El ununseptium rellena una casilla en blanco en la tabla periódica. Noticia aparecida en El País (7 de abril de 2010).
  • Comunicado de prensa del Laboratorio Flerov anunciando la síntesis del elemento.



  •   Datos: Q1306
  •   Multimedia: Tennessine

teneso, teneso, elemento, sintético, pesado, tabla, periódica, elementos, cuyo, símbolo, número, atómico, también, conocido, como, astato, simplemente, elemento, segundo, elemento, más, pesado, creado, hasta, ahora, penúltimo, séptimo, período, tabla, periódic. El teneso 3 es un elemento sintetico muy pesado de la tabla periodica de los elementos cuyo simbolo es Ts y numero atomico 117 Tambien conocido como eka astato o simplemente elemento 117 es el segundo elemento mas pesado creado hasta ahora y el penultimo del septimo periodo en la tabla periodica Livermorio Teneso Oganeson 117 Ts y Uus Tabla completa Tabla ampliadaInformacion generalNombre simbolo numeroTeneso Ts 117Serie quimicaHalogenosGrupo periodo bloque17 7 pMasa atomica294 isotopo mas estable uConfiguracion electronica Rn 5f14 6d10 7s2 7p5 prediccion Electrones por nivel2 8 18 32 32 18 7 prediccion Propiedades atomicasRadio covalente165 estimado 1 pmEstado s de oxidacion 1 1 3 5 prediccion 2 1 ª energia de ionizacion742 9 prediccion 2 kJ molPropiedades fisicasEstado ordinarioSolido prediccion Punto de fusion573 K 300 C a 773 K 500 C prediccion 2 Punto de ebullicion823 K 550 C prediccion 2 VariosIsotopos mas establesArticulo principal Isotopos del tenesoiso AN Periodo MD Ed PDMeV294TsSintetico78 370 36 msa10 81290Mc293TsSintetico14 11 4 msa11 11 11 00 10 91289McValores en el SI y condiciones normales de presion y temperatura salvo que se indique lo contrario editar datos en Wikidata Su descubrimiento se anuncio en 2010 y fue fruto de una colaboracion entre cientificos rusos y estadounidenses en el Instituto Central de Investigaciones Nucleares de Dubna Rusia 4 En un experimento en 2011 se creo directamente uno de sus productos de desintegracion confirmando parcialmente los resultados del experimento inicial el experimento ademas fue repetido con exito en 2012 En 2014 el Centro GSI Helmholtz para la Investigacion de Iones Pesados de Alemania tambien afirmo haber reproducido el experimento original 5 El grupo formado por la IUPAC y la IUPAP IUPAC IUPAP Joint Working Party que se encarga de examinar las reivindicaciones de descubrimientos de elementos superpesados confirmo el descubrimiento en diciembre de 2015 6 En junio de 2016 sus descubridores propusieron nombrarlo tennessine segun Tennessee sede del Laboratorio Nacional Oak Ridge traducido inicialmente como tenesino nota 1 o teneso 9 Finalmente el 28 de noviembre de 2016 la IUPAC aprobo el nombre propuesto en ingles 10 habiendo divergencias en la traduccion del nombre al espanol 11 hasta que finalmente la Real Academia de Ciencias la Real Sociedad Espanola de Quimica la RAE y la Fundeu acordaron promover la forma llana teneso En la tabla periodica el teneso esta ubicado en el grupo 17 nota 2 cuyos miembros de numero atomico menor son halogenos Sin embargo es probable que el teneso tenga propiedades significativamente diferentes de las del resto de elementos del grupo aunque se preve que el punto de fusion el punto de ebullicion y la primera energia de ionizacion sigan las tendencias periodicas Los isotopos sintetizados hasta ahora son el teneso 293 con una vida media de aproximadamente 14 milisegundos y teneso 294 con una vida media de alrededor de 78 milisegundos esto parece confirmar la existencia de la isla de estabilidad Asimismo las predicciones teoricas preven que los isotopos de teneso 309 y superiores sean aun mas estables Indice 1 Historia 1 1 Antes del descubrimiento 1 2 Descubrimiento 2 Denominacion 3 Propiedades previstas 3 1 Estabilidad nuclear e isotopos 3 2 Propiedades atomicas y fisicas 3 3 Propiedades quimicas 4 Vease tambien 5 Notas 6 Referencias 7 Bibliografia 8 Enlaces externosHistoria EditarAntes del descubrimiento Editar En 2004 el equipo del Instituto Central de Investigaciones Nucleares en Dubna en el oblast de Moscu Rusia propuso un experimento para sintetizar el elemento 117 llamado asi por los 117 protones en su nucleo atomico mediante la fusion nuclear de un blanco de berkelio elemento 97 con un haz de iones de calcio elemento 20 El equipo del Laboratorio Nacional Oak Ridge de los Estados Unidos el unico productor de berkelio en el mundo en aquellos dias decidio iniciar la sintesis del material para el blanco en conjuncion con la produccion de californio para fines comerciales tan pronto como esta fuera puesta en marcha 12 Mientras tanto los planes para sintetizar el elemento 117 fueron dejados de lado temporalmente en favor de la sintesis del elemento 118 producido mediante el bombardeo de un blanco de californio con iones de calcio 13 El equipo ruso deseaba usar el isotopo de calcio 48 debido a que tiene veinte protones y veintiocho neutrones este es el nucleo mas ligero con tal exceso de neutrones que es estable o casi estable La inusual estabilidad de este isotopo de calcio radica en que es doblemente magico debido a que cuenta con numeros magicos tanto de neutrones como de protones veintiocho y veinte respectivamente El siguiente nucleo de semejantes caracteristicas zinc 68 es ya mucho mas pesado 14 El haz de iones de calcio fue preparado en Rusia separando quimicamente 15 las pequenas cantidades de calcio 48 presentes en el calcio natural de la tierra 16 Los nucleos resultantes de la fusion de isotopos ricos en neutrones son mas pesados y se encuentran mas cerca de la buscada isla de estabilidad 17 Descubrimiento Editar Berkelio en solucion usado para la sintesis La cadena de desintegracion de los isotopos de teneso producidos Las cifras cerca de las flechas describen las caracteristicas de desintegracion periodo de semidesintegracion y energia de desintegracion Se muestran dos valores el superior en negro se midio experimentalmente mientras que el inferior en azul es la prediccion teorica 18 En 2008 el equipo americano inicio la produccion del blanco de berkelio en el laboratorio de Oak Ridge para el experimento Tras irradiar curio 244 con particulas alfa durante un total de 250 dias se obtuvieron 22 mg de berkelio con etapas posteriores de enfriamiento y purificacion que sumaron seis meses 19 12 El periodo de semidesintegracion del isotopo de berkelio usado berkelio 249 es de unicamente trescientos treinta dias transcurridos los cuales la mitad de este se transforma en otros elementos por lo que el equipo determino un plazo de seis meses a partir de la purificacion del blanco para iniciar el experimento pues mas tarde podria no quedar la suficiente cantidad de elemento para llevar a cabo la sintesis del teneso 12 En el verano boreal de 2009 el berkelio se transporto en un vuelo comercial desde Nueva York a Moscu empaquetado dentro de cinco recipientes de plomo 12 La llegada del berkelio a Dubna se retraso varios dias debido a documentacion faltante o incompleta lo que condujo a que la aduana rusa no permitiera la entrada del material al pais y lo devolviera a los Estados Unidos dos veces hasta que finalmente pudo ingresar a Rusia 12 Una vez permitida la entrada del blanco este se transfirio a Dimitrovgrad en el oblast de Ulyanovsk para ser fijado en una pelicula delgada de titanio y luego ser llevada a Dubna donde fue instalado en el acelerador de particulas del Instituto Central de Investigaciones Nucleares el mas potente del mundo para la sintesis de elementos superpesados 19 El experimento comenzo en junio del 2009 y en enero del 2010 cientificos del Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares anunciaron que habian detectado con exito la desintegracion de un nuevo elemento con numero atomico 117 a traves de dos cadenas de isotopos impar impar mediante seis desintegraciones alfa antes de una fision espontanea y de otro par impar nota 3 con tres desintegraciones alfa antes de la fision 20 Segun el informe oficial publicado el 9 de abril de 2010 en la revista Physical Review Letters dichos isotopos eran el teneso 294 y el teneso 293 respectivamente formados como sigue a continuacion 18 20 48 C a 97 249 B k 117 297 T s 117 294 T s 3 0 1 n displaystyle 20 48 mathrm Ca 97 249 mathrm Bk to 117 297 mathrm Ts to 117 294 mathrm Ts 3 0 1 mathrm n un evento 20 48 C a 97 249 B k 117 297 T s 117 293 T s 4 0 1 n displaystyle 20 48 mathrm Ca 97 249 mathrm Bk to 117 297 mathrm Ts to 117 293 mathrm Ts 4 0 1 mathrm n cinco eventos Antes de la sintesis del teneso no se conocia ninguno de sus isotopos productos de desintegracion 18 por lo tanto no habia una base para una reclamacion del descubrimiento ante el comite de la IUPAC y mucho menos para su reconocimiento El moscovio 289 uno de los productos de desintegracion del teneso fue sintetizado de forma directa en 2011 en lugar de haberse obtenido a partir de la desintegracion del teneso a pesar de la distinta via de obtencion las propiedades de desintegracion medidas en este experimento coincidieron con las del descubrimiento del teneso 21 Sin embargo los descubridores no reivindicaron el descubrimiento del teneso cuando el comite encargado estaba revisando los reclamos de descubrimientos de elementos mas alla del copernicio 22 El grupo de Dubna repitio exitosamente el experimento original en 2012 confirmando asi la sintesis del teneso Los cientificos presentaron una solicitud para registrar de forma oficial el elemento 23 y los presidentes de IUPAC y IUPAP formaron un nuevo comite conjunto de trabajo para asignar el derecho de descubrimiento 24 El 2 de mayo de 2014 cientificos del Centro GSI Helmholtz para la Investigacion de Iones Pesados en Darmstadt aseguraron haber confirmado el descubrimiento del teneso 25 26 5 y de un nuevo isotopo lawrencio 266 obtenido de la desintegracion alfa del dubnio 270 este modo de desintegracion no fue observado en los experimentos de Dubna donde el dubnio 270 experimento una fision espontanea 27 28 Denominacion EditarUtilizando la nomenclatura de Mendeleyev para los elementos no identificados y sin descubrir el teneso deberia ser conocido como eka astato o dvi iodo En 1979 la IUPAC publico una serie de recomendaciones para la nomenclatura de elementos de numero atomico mayor que 100 que resultaron en el nombre ununseptio y el correspondiente simbolo de Uus 29 de acuerdo a la denominacion sistematica de elementos como una manera de referirse al elemento de manera temporal hasta la asignacion de un nombre permanente 30 Conforme a este sistema el nombre temporal literalmente significa 117 uno uno siete 29 Las recomendaciones fueron mayoritariamente ignoradas entre los cientificos quienes lo llaman elemento 117 con el simbolo de 117 o incluso simplemente 117 2 Tambien llego a ser llamado o Efelio con cuyo simbolo es Ef 31 El descubrimiento del elemento fue confirmado en diciembre de 2015 junto a los elementos 115 y 118 sintetizados por el mismo equipo ruso estadounidense y el elemento 113 descubierto por investigadores japoneses 6 En junio de 2016 sus descubridores propusieron nombrarlo tennessine con simbolo Ts que devino la denominacion oficial en noviembre de 2016 32 33 Propiedades previstas EditarEstabilidad nuclear e isotopos Editar Articulo principal Isotopos de teneso Vease tambien Isla de estabilidad El periodo de semidesintegracion del teneso constituye una prueba experimental definitiva de la isla de la estabilidad de acuerdo a sus descubridores 34 Ningun elemento con un numero atomico por encima de 82 correspondiente al plomo cuenta con isotopos estables La estabilidad de los nucleos disminuye rapidamente para los elementos con un numero atomico mayor que el del plutonio el elemento primordial mas pesado y ningun isotopo con mas de 101 protones sintetizado hasta la fecha tiene una vida media superior a un dia con la excepcion del dubnio 268 35 Sin embargo debido a razones aun no muy bien comprendidas la estabilidad nuclear aumenta ligeramente alrededor de los numeros atomicos 110 114 lo que se conoce en fisica nuclear como la isla de estabilidad Este concepto propuesto por el profesor Glenn Seaborg de la Universidad de California explica por que algunos elementos superpesados duran mas de lo previsto 36 El teneso es el segundo elemento mas pesado de todos los creados hasta la fecha y la vida media de su isotopo mas estable es de 78 milisegundos valor sin embargo superior al previsto antes del descubrimiento 18 El grupo de Dubna cree que la sintesis del elemento es una prueba experimental directa de la existencia de la isla 34 La vida media del teneso 295 se ha calculado en 18 7 milisegundos y se considera posible obtener este isotopo a partir de colisiones de berkelio y calcio como el teneso 294 y el teneso 293 aunque segun los calculos la probabilidad de producir teneso 295 de esta forma es siete veces menor que la de formar teneso 294 37 38 39 Un calculo del periodo de semidesintegracion alfa de varios isotopos del unuseptio con menos de 304 nucleones predice un valor maximo de 40 milisegundos para el teneso 296 basandose en un modelo de tunel cuantico 40 Otro estudio del Centro Brasileiro de Pesquisas Fisicas basado en el modelo de la gota liquida tambien predice que el teneso 296 es el isotopo mas estable en esa region nota 4 sin embargo en dicho estudio se examinaron los isotopos hasta el teneso 337 y se hallo una tendencia al aumento general de la estabilidad para isotopos mas pesados que el teneso 301 Segun estos calculos el teneso 309 y los isotopos mas pesados seran mas estables que los dos isotopos sintetizados a la fecha el teneso 326 podria tener una vida media de mas de trescientos anos y el isotopo mas pesado para el cual existen predicciones teneso 337 alrededor de 1016 anos 41 un tiempo superior a la edad del Universo Vidas medias teoricas para sesenta isotopos de teneso del 278Ts al 337Ts 41 Las lineas de colores se incluyen como referencia visual para senalar distintos periodos de tiempo Propiedades atomicas y fisicas Editar Configuracion electronica del atomo de teneso El teneso es un miembro del grupo 17 en la tabla periodica que comprende los cinco halogenos fluor cloro bromo iodo y astato Cada elemento del grupo 17 tiene siete electrones en su capa de valencia formando una configuracion de electrones de valencia de ns2np5 En el caso del teneso se preve que la configuracion de electrones de valencia siga la norma y sea 7s27p5 2 por lo tanto es de esperar que el teneso se comporte de forma similar a los halogenos en muchos aspectos Sin embargo tambien es probable que surjan algunas diferencias notables a las que contribuira en gran parte la interaccion espin orbita entre el movimiento de los electrones y su espin Esta interaccion es especialmente fuerte para los elementos superpesados porque sus electrones se mueven mucho mas rapidamente que los electrones en elementos mas livianos a velocidades comparables a la velocidad de la luz 42 A consecuencia de ello disminuyen los niveles de energia de los niveles 7s y 7p estabilizando los correspondientes electrones pero dos de los niveles de energia 7p estan mas estabilizados que los otros cuatro 43 La estabilizacion de los electrones de 7p se conoce como el efecto del par inerte y al efecto de dividir la subcapa 7p en dos partes con distinta estabilidad se le llama division de subcapa En quimica computacional se describe esta division como un cambio del numero cuantico azimutal ℓ de 1 a 1 2 y 3 2 para las partes mas y menos estabilizadas de la subcapa 7p respectivamente 44 nota 5 Para reflejar la division de la subcapa 7p para propositos teoricos la configuracion del electron de valencia se representa como 7s2 7p21 2 7p53 2 2 Tambien existen diferencias en otros niveles de electrones Por ejemplo los niveles 6d tambien se dividen en subcapas con cuatro electrones 6d3 2 y seis electrones 6d5 2 Ambos tienen una energia cercana a la del nivel 7s 43 aunque no se preve que los electrones 6d participen en enlaces quimicos La diferencia entre los niveles 7p1 2 y 7p3 2 es anormalmente alta de 9 8 eV 43 Como comparacion la division de la subcapa 6p del astato solo es de 3 8 eV 43 y esa diferencia ya entrana una participacion limitada de los electrones 6p1 2 en enlaces quimicos 45 Tomados en conjunto todos esos efectos causan diferencias quimica entre el teneso y los otros elementos del grupo detalladas mas abajo Niveles de energia atomica para los electrones s p y d mas externos del astato y del teneso Se calcula que la primera energia de ionizacion la energia requerida para remover un electron de un atomo sea 7 7 eV mas baja que la de los halogenos de menor numero atomico siguiendo la tendencia en el grupo 2 Similarmente se espera que tenga la menor afinidad electronica energia emitida cuando un electron es agregado a un atomo del grupo de 2 6 o incluso 1 8 eV 2 En el atomo hidrogenoide teneso 116 donde el signo denota que el atomo esta oxidado el unico electron se moveria a tanta velocidad que su masa podria ser unas 1 9 veces mayor que la de un electron en reposo caracteristica que proviene de los efectos relativistas mencionados anteriormente Como comparacion el factor es de 1 27 para el astato hidrogenoide y de 1 08 para el iodo hidrogenoide 46 De acuerdo a simples extrapolaciones de las leyes de la relatividad esto conlleva la contraccion del radio atomico 46 Mientras que ciertos calculos avanzados muestran que el radio de un atomo de teneso que ha formado un enlace covalente mediria 165 pm mayor que los 147 pm del astato 47 con los siete electrones mas externos eliminados el teneso es de menor tamano 57 pm 2 frente a los 61 pm 48 del astato Los puntos de fusion y ebullicion del teneso no son conocidos con exactitud Se han predicho valores alrededor de 350 500 C y 550 C respectivamente 2 o incluso 350 550 C y 610 C respectivamente 49 Esos valores exceden los del astato y de todos los elementos precedentes en el grupo siguiendo las tendencias periodicas Un estudio posterior no obstante predice un punto de ebullicion para el teneso de 345 C 50 similar al del astato estimado en 309 C 51 337 C 52 o 370 C 53 aunque se han observado valores experimentales de 503 C 54 y 411 C 48 Propiedades quimicas Editar Los miembros anteriores del grupo 17 comunmente aceptan otro electron para lograr la configuracion electronica estable de un gas noble con ocho electrones en su capa de valencia regla del octeto 55 La propension a captar un electron disminuye a medida que aumenta el numero atomico dentro del grupo de tal forma que en el hidruro de astato este cede un electron al hidrogeno en vez de al contrario el teneso mostraria una predisposicion aun mayor a adquirir un estado de oxidacion positivo en compuestos y el estado 1 seria el menos comun 2 El teneso tambien puede completar el octeto mediante la formacion de un enlace covalente Por consiguiente cuando dos atomos de ununseptium se reunen se espera que formen una molecula diatomica como ocurre con los halogenos Segun los calculos en la molecula de At2 el enlace sigma formaria un marcado orbital de antienlace debido al acoplamiento espin orbita que causa que los electrones del orbital molecular se alejen de los nucleos de los atomos enlazados y sen concentren en los extremos de la molecula es probable que el teneso siga la tendencia a adoptar un enlace covalente debil en la molecula diatomicaTs2 y que esta presente un fuerte caracter pi 2 56 Para la molecula TsCl se predice un enlace pi simple 56 Aparte del mencionado estado de oxidacion 1 inestable el teneso podria presentar otros tres estados de oxidacion 5 3 y 1 de los que el ultimo seria el mas estable esto se debe a la estabilidad del orbital 7p1 2 que conlleva a su vez la desestabilizacion de los tres electrones mas externos en el orbital 7p3 2 2 como ya se ha observado en el astato 57 La contraccion de los niveles ns y np1 2 muy marcada al igual que ocurre en el oro conduce a pensar que el estado 3 del teneso puede parecerse al Au3 en compuestos haluros 2 la desestabilizacion de los electrones 7p3 2 en comparacion con los electrones 7p1 2 sugiere que este estado de oxidacion tambien deberia ser importante En cambio por la misma razon el estado 5 sera poco comun 2 y segun los calculos teoreticos el estado 7 ni siquiera existira dada la estabilidad de los electrones 7s y la diferencia en energia entre estos y los electrones 7p1 2 se ha planteado la hipotesis de que el nucleo de valencia del elemento contenga solo cinco electrones 58 El compuesto IF3 tiene una configuracion en forma de T Se predice que la molecula TsF3 adoptara una configuracion trigonal El compuesto de teneso mas simple posible es el monohidruro TsH En este enlace participan un electron 7p3 2 del teneso y el electron 1s del hidrogeno sin participacion de los electrones 7p1 2 A causa de la ya mencionada desestabilidad energetica de los electrones nivel 7p3 2 este nivel se extiende hacia la periferia del nucleo de tal modo que se calcula que la longitud de la molecula TsH aumentaria en 17 picometros debido a este efecto 59 60 Como los enlaces de electrones p son dos tercios sigma el enlace es un tercio mas debil que en la ausencia la de interaccion espin orbita 60 Esto es consistente con las propiedades de los hidruros de halogenos cuya longitud de enlace aumenta con el numero atomico a la vez que energia de disociacion disminuye Para las moleculas TlTs y NhTs se pueden realizar consideraciones analogas aunque en estos casos tambien debe tomarse en cuenta que los electrones p1 2 de los metales Tl y Nh son estables lo que conduce al efecto opuesto el momento dipolar para el TlTs es relativamente pequeno solo 1 67 D el valor positivo indica que la carga negativa esta en el atomo de teneso y para el NhTs de 1 80 D con la transferencia de un electron desde el atomo de teneso hacia el atomo de nihonio 61 En vista de los datos del TsH es interesante que la interaccion espin orbita aumente la energia de disociacion para la molecula de TsF Esto se debe a que reduce la electronegatividad del teneso causando que el enlace con el fluor extremadamente electronegativo tenga un caracter mas ionico 60 De hecho el monofluoruro de teneso deberia presentar el enlace mas fuerte de todos los monofluoruros del grupo 17 60 La teoria de repulsion de pares de electrones de valencia TREPEV predice que los trifluoruros del grupo 17 tengan una geometria molecular en forma de T lo que se cumple para todos los trifluoruros de halogeno conocidos que tienen una estructura AX3E2 un atomo central indicado como A rodeado por tres ligandos X y dos pares de electrones no compartidos E En la ausencia de efectos relativistas TsF3 tambien deberia adoptar esta geometria molecular en forma de T pero debido a la contraccion de la capa 7s del teneso que impide la plena participacion de estos electrones en reacciones quimicas la teoria TREPEV predice en este caso una geometria molecular piramidal trigonal AX3E1 Algunos calculos mas sofisticados muestran no obstante que esta geometria molecular no seria energeticamente favorable para TsF3 y predicen en su lugar una geometria molecular trigonal plana AX3E0 lo que sugiere que la teoria TREPEV no es totalmente valida para los elementos superpesados 58 Tambien en este caso las interacciones espin orbita contribuyen a la estabilidad de la molecula posiblemente gracias a la gran diferencia de electronegatividad entre el teneso y el fluor y el consiguiente caracter ionico del enlace 58 Vease tambien EditarTabla periodica de los elementos Elementos transuranicos Berkelio Periodo de semidesintegracion Isla de estabilidad Denominacion sistematica de elementos Instituto Central de Investigaciones Nucleares de DubnaNotas Editar Traduccion de tennessine difundida originalmente por la agencia SINC 7 aunque posteriormente rectifico para dar teneso 8 El termino grupo 17 se refiere al grupo o columna vertical en la tabla periodica que comienza con el fluor No es equivalente al termino halogenos que se refiere exclusivamente a los elementos fluor cloro bromo iodo y astato cita requerida La denominacion par impar e impar impar se refiere al numero de protones y de neutrones respectivamente de los isotopos Estos calculos obtienen las vidas medias totales no solo para la desintegracion alfa El numero cuantico corresponde a la letra en el nombre del orbital del electron 0 para s 1 para p 2 para d etc Vease numero cuantico azimutal para mas informacionReferencias Editar Tennessine Element 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com Ts El ununseptium rellena una casilla en blanco en la tabla periodica Noticia aparecida en El Pais 7 de abril de 2010 Comunicado de prensa del Laboratorio Flerov anunciando la sintesis del elemento Esta obra contiene una traduccion parcial derivada de Tennessine de la Wikipedia en ingles concretamente de esta version publicada por sus editores bajo la Licencia de documentacion libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribucion CompartirIgual 3 0 Unported Datos Q1306 Multimedia TennessineObtenido de https es wikipedia org w index php title Teneso amp oldid 137664006, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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