- Transactinide
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On qualifie de transactinide tout élément chimique dont le numéro atomique est supérieur à celui du lawrencium (n° 103), le dernier des actinides[1].
Les transactinides sont également appelés éléments superlourds. Ce sont, par définition, également des transuraniens, ayant un numéro atomique supérieur à celui de l'uranium (n° 92). Parmi les transuraniens, les transactinides présentent certaines particularités :
- Ils ont des électrons dans la sous-couche 6d à leur état fondamental, de sorte qu'ils font partie du bloc d ; le lawrencium a également un électron dans sa sous-couche 6d.
- A l'exception notable du dubnium, les isotopes des transactinides ont des périodes radioactives 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'une dénomination 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 a l'état naturel, tous sont des éléments synthétiques radioactifs 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.
Le prix Nobel de chimie Glenn Seaborg, qui avait proposé le concept des actinides à l'origine de la série chimique du même nom, avait également conjecturé l'existence de « transactinides » pour les éléments 104 à 120, ainsi que de la série des superactinides pour les éléments 121[2] à 153.
Sommaire
Propriétés
Contrairement à celles des actinides, les propriétés chimiques des transactinides s'écartent de la périodicité des éléments plus légers : pour Z >> 100, des effets relativistes deviennent significatifs sur des électrons en interaction avec un noyau 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 les orbitales cessent d'être valides, et des effets de couplage spin-orbite redistribuent les niveaux d'énergie, et donc les sous-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 premières périodes, et que les propriétés des éléments dans cette région du tableau périodique cessent d'être prédictibles en fonction de leur groupe.
Ainsi, l'élément 118Uuo devrait être un gaz rare en vertu de son positionnement en bas de la 18ème colonne, mais il s'agirait en fait d'un solide semiconducteur aux propriétés voisines d'un métalloïde[3], tandis que l'élément 114Uuq, qui devrait être un métal pauvre en bas de la 14ème colonne, aurait plutôt les propriétés d'un gaz rare[4].
Le copernicium 112Cn, situé parmi les métaux de transition, aurait également certaines propriétés le rapprochant des gaz rares[5] et serait d'ailleurs gazeux[6].
Liste des transactinides
- 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 Ununtrium, Uut*
- 114 Ununquadium, Uuq*
- 115 Ununpentium, Uup*
- 116 Ununhexium, Uuh*
- 117 Ununseptium, Uus**
- 118 Ununoctium, Uuo*
- 119 Ununennium, Uue**
- 120 Unbinilium, Ubn**
[*] Le nom systèmatique et le symbole à trois lettres attribués provisoirement par l'UICPA sont encore utilisés pour ces éléments, bien que leur synthèse ait été attestée par certaines institutions, tant qu'il n'y a pas de consensus sur les observations publiées ou, plus simplement, sur le nom définitif à donner à ces éléments (cas de l'ununoctium, par exemple).
[**] Ces éléments n'ont pas encore été observés et leur existence demeure par conséquent hypothétique.
Notes et références
- IUPAC Provisional Recommendations for the Nomenclature of Inorganic Chemistry (2004) Version mise à jour du « Red Book » IR 3-6
- L'élément n° 121 (unbiunium) est parfois classé avec les transactinides, mais cette option ne devrait pas être retenue ; la définition fondée sur la configuration électronique des superactinides, commençant avec les éléments du bloc g, conduit en effet sans ambiguïté à placer l'unbiunium dans cette dernière série chimique.
- Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements : Conférence de Heinz W. Gäggeler, Novembre 2007 — Page consultée le 07/07/2009.
- Rapport 2008 du FLNR au JINR : « Chimie des éléments 112 et 114 », p. 87, consulté le 08/07/2009.
- "Chemistry of Hassium", Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH, 2002. Consulté le 31 janvier 2007
- Indication d'un élément 112 gazeux
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