Unsur transaktinida

Unsur transaktinida pada tabel periodik

Hidrogen Helium Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson

Z ≥ 104

Dalam kimia, unsur transaktinida (disebut juga, transaktinida, atau unsur super berat) adalah unsur kimia dengan nomor atom dari 104 sampai 120. Nomor atom mereka mendadak lebih besar daripada aktinida, yang unsur terberatnya adalah lawrensium (nomor atom 103).

Kimiawan peraih Nobel Glenn T. Seaborg pertama kali mengusulkan konsep aktinida, yang menyebabkan diterimanya deret aktinida. Dia juga mengusulkan deret transaktinida mulai dari unsur 104 sampai 121 dan deret superaktinida yang kira-kira mencakup unsur 122 sampai 153. Transaktinida seaborgium dinamai sebagai penghormatan kepadanya.

Secara definisi, unsur transaktinida juga unsur transuranium, yaitu memiliki nomor atom lebih besar daripada uranium (92).

Unsur transaktinida semua memiliki elektron pada subkelopak 6d pada keadaan dasarnya. Selain rutherfordium dan dubnium, bahkan isotop transaktinida yang paling bertahan lama memiliki waktu paruh yang sangat pendek, dalam hitungan detik, atau satuan yang lebih kecil. Kontroversi penamaan unsur melibatkan lima atau enam pertama unsur transaktinida. Unsur-unsur ini dengan demikian menggunakan nama sistematis selama bertahun-tahun setelah penemuan mereka dikonfirmasi. (Biasanya nama-nama sistematis diganti dengan nama tetap yang diajukan oleh para penemunya yang relatif tidak lama setelah sebuah penemuan dikonfirmasi.)

Transaktinida bersifat radioaktif dan hanya diperoleh secara sintetis di laboratorium. Tak satu pun dari unsur-unsur ini yang pernah dikumpulkan dalam sampel makroskopik. Unsur transaktinida semuanya dinamai menurut fisikawan dan kimiawan atau lokasi penting yang terlibat dalam sintesis unsur tersebut.

IUPAC mendefinisikan unsur sebagai ada jika umurnya lebih lama dari 10⁻¹⁴ detik, yang merupakan waktu yang dibutuhkan oleh inti atum untuk membentuk awan elektronik.

Daftar unsur transaktinida yang diketahui

• 104 Rutherfordium, Rf
• 105 Dubnium, Db
• 106 Seaborgium, Sg
• 107 Bohrium, Bh
• 108 Hassium, Hs
• 109 Meitnerium, Mt
• 110 Darmstadtium, Ds
• 111 Roentgenium, Rg
• 112 Copernicium, Cn
• 113 Nihonium, Nh
• 114 Flerovium, Fl
• 115 Moscovium, Mc
• 116 Livermorium, Lv
• 117 Tennessine, Ts
• 118 Oganesson, Og

Tim kolaborasi RIKEN di Jepang telah memenuhi kriteria untuk unsur 113. Kolaborasi antara Joint Institute for Nuclear Research di Dubna, Rusia; Lawrence Livermore National Laboratory, California, AS; dan Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, Amerika Serikat telah memenuhi kriteria untuk unsur 115 dan 117. Kolaborasi antara Joint Institute for Nuclear Research di Dubna, Rusia dan Lawrence Livermore National Laboratory, California, AS telah memenuhi kriteria untuk unsur 118. Lembaga-lembaga ini diundang untuk mengusulkan nama dan simbol permanen untuk unsur-unsur yang memenuhi kriteria tersebut. Penemuan ini melengkapi periode ketujuh tabel periodik.

Dua transaktinida yang tersisa, ununenium (unsur 119) dan unbinilium (unsur 120), belum disintesis: keduanya akan memulai periode kedelapan.

Karakteristik

Karena waktu paruh mereka yang pendek (misalnya, isotop rutherfordium yang paling stabil memiliki waktu paruh 11 menit, dan waktu paruh menurun secara bertahap menuju sebelah kanan golongan) serta rendahnya rendemen reaksi nuklir yang dihasilkan, harus diciptakan metode baru untuk menentukan fase gas dan kimia larutannya berdasarkan sampel yang sangat kecil yang hanya terdiri dari beberapa atom. Efek relativistik menjadi sangat penting di wilayah tabel periodik ini, menyebabkan terisinya orbital 7s, kosongnya orbital 7p, dan terisinya orbital 6d semua berkontraksi ke arah inti atom. Hal ini menyebabkan stabilisasi relativistik elektron 7s dan membuat orbital 7p dapat diakses pada keadaan eksitasi rendah.

Unsur 104 sampai 112, rutherfordium sampai kopernisium, membentuk deret unsur transisi 6d: untuk unsur 104–108 dan 112, bukti eksperimental menunjukkan bahwa mereka berperilaku seperti yang diharapkan untuk posisi mereka dalam tabel periodik. Mereka diharapkan memiliki jari-jari ion antara homolog logam transisi 5d dan pseudohomolog aktinida mereka: misalnya, Rf⁴⁺ dihitung memiliki jari-jari ion 76 pm, nilai antara Hf⁴⁺ (71 pm) dan Th⁴⁺ (94 pm). Ion-ion mereka juga harus kurang terpolarisasi dibandingkan homolog 5d mereka. Efek relativistik diperkirakan akan mencapai maksimal pada akhir deret ini, pada roentgenium (unsur 111) dan kopernisium (unsur 112). Namun demikian, banyak sifat penting transaktinida masih belum diketahui secara eksperimental, walaupun perhitungan teoritis telah dilakukan.

Unsur 113 sampai 118, nihonium melalui oganesson, harus membentuk deret 7p, menyelesaikan periode ketujuh dalam tabel periodik. Kimia mereka akan sangat dipengaruhi oleh stabilisasi relativistik yang sangat kuat dari elektron 7s, dan efek stabilisasi spin-orbit yang kuat "merobek" subkelopak 7p yang terpisah menjadi dua bagian, satu terstabilkan (7p_1/2, memiliki dua elektron) dan satu lagi terawastabilkan (7p_3/2, memiliki empat elektron). Selain itu, elektron 6d masih terawastabilkan di wilayah ini dan karenanya mungkin dapat menyumbangkan beberapa karakter logam transisi ke beberapa elemen 7p pertama. Tingkat oksidasi yang lebih rendah harus distabilkan di sini, mengikuti tren golongan, karena elektron 7s dan 7p_1/2 menunjukkan efek pasangan inert. Unsur-unsur ini diharapkan sebagian besar terus mengikuti tren golongannya, meskipun dengan efek relativistik memainkan peran yang semakin besar: prediksi ini telah diverifikasi hanya untuk elemen 114, flerovium, yang telah ditetapkan berperilaku seperti logam biasa dalam golongan karbon, walaupun menjadi sangat tidak reaktif karena perkiraan konfigurasi kelopak kuasi tertutup [Rn] 5f¹⁴6d¹⁰7s²7p².

Unsur 118 adalah unsur terakhir yang telah diklaim telah disintesis. Dua unsur berikutnya, unsur 119 dan 120, harus membentuk deret 8s dan menjadi logam alkali dan alkali tanah. Elektron 8s diharapkan stabil secara relativistik, sehingga tren menuju reaktivitas yang lebih tinggi ke bawah golongan ini akan berbalik arah dan unsur-unsurnya akan berperilaku lebih seperti homolog periode 5nya, rubidium dan stronsium. Meskipun demikian, orbital 7p_3/2 masih terawastabilkan secara relativistik, berpotensi memberi unsur-unsur ini radius ionik yang lebih besar dan bahkan mungkin dapat berpartisipasi secara kimiawi. Di wilayah ini, elektron 8p juga terstabilkan secara relativistik, menghasilkan konfigurasi elektron valensi 8s²8p¹ pada keadaan dasar untuk unsur 121. Perubahan besar diharapkan terjadi pada struktur subkelopak dari unsur 120 ke unsur 121: misalnya jari-jari orbital 5g harus turun drastis, dari 25 satuan Bohr untuk unsur 120 dengan konfigurasi [Og]5g¹8s¹ yang tereksitasi menjadi 0,8 satuan Bohr untuk unsur 121 dengan konfigurasi [Og]5g¹7d¹8s¹ yang tereksitasi, dalam sebuah fenomena yang disebut "keruntuhan radial" yang terjadi pada unsur 125. Unsur 122 harus menambahkan elektron 7d berikutnya ke konfigurasi elektron unsur 121. Unsur 121 dan 122 masing-masing seharusnya homolog dengan aktinium dan torium.

Setelah unsur 121, deret superaktinida diperkirakan akan dimulai, ketika elektron 8s dan subkelopak 8p_1/2, 7d_3/2, 6f_5/2, dan 5g_7/2 yang terisi menentukan kimia unsur-unsur ini. Perhitungan CCSD yang lengkap dan akurat tidak tersedia untuk unsur setelah 122 karena kompleksitas situasinya yang ekstrem: orbital 5g, 6f, dan 7d harus memiliki tingkat energi yang sama, dan di wilayah unsur 160, orbital 9s, 8p_3/2 , dan 9p_1/2 energinya seharusnya juga sama. Hal ini akan menyebabkan kelopak elektron tercampur sehingga konsep blok tidak lagi berlaku dengan baik, dan juga akan menghasilkan sifat kimia baru yang akan membuat posisi unsur ini dalam tabel periodik menjadi sangat sulit. Misalnya, unsur 164 diharapkan bisa mencampur karakteristik unsur golongan 10, 12, dan 18.

Lihat juga

• Unsur transuranium
• Kondensat Bose–Einstein (dikenal juga sebagai Superatom)
• Pulau stabilitas