Oganesón

Oganesón es un elemento químico sintético con el símbolo Og y el número atómico 118. Fue sintetizado por primera vez en 2002 en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear (JINR) en Dubna, cerca de Moscú, Rusia, por un equipo conjunto de científicos rusos y estadounidenses. En diciembre de 2015, fue reconocido como uno de los cuatro nuevos elementos por el Grupo de Trabajo Conjunto de los organismos científicos internacionales IUPAC e IUPAP. Fue nombrado formalmente el 28 de noviembre de 2016. El nombre honra al físico nuclear Yuri Oganessian, quien desempeñó un papel destacado en el descubrimiento de los elementos más pesados ​​de la tabla periódica. Es uno de los dos únicos elementos que lleva el nombre de una persona que estaba viva en el momento del nombramiento, el otro es seaborgio y el único elemento cuyo epónimo está vivo en la actualidad.

Oganesson tiene el número atómico más alto y la masa atómica más alta de todos los elementos conocidos. El átomo radiactivo de oganesón es muy inestable y, desde 2005, solo se han detectado cinco (posiblemente seis) átomos del isótopo oganesón-294. Aunque esto permitió muy poca caracterización experimental de sus propiedades y posibles compuestos, los cálculos teóricos han resultado en muchas predicciones, incluidas algunas sorprendentes. Por ejemplo, aunque el oganesson es miembro del grupo 18 (los gases nobles), el primer elemento sintético que lo es, puede ser significativamente reactivo, a diferencia de todos los demás elementos de ese grupo. Anteriormente se pensaba que era un gas en condiciones normales, pero ahora se predice que es un sólido debido a los efectos relativistas.En la tabla periódica de los elementos es un elemento del bloque p y el último del período 7.

Introducción

Los núcleos atómicos más pesados ​​se crean en reacciones nucleares que combinan otros dos núcleos de tamaño desigual en uno; aproximadamente, cuanto más desiguales sean los dos núcleos en términos de masa, mayor será la posibilidad de que los dos reaccionen. El material hecho de los núcleos más pesados ​​se convierte en un objetivo, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos solo pueden fusionarse en uno si se acercan lo suficiente; normalmente, los núcleos (todos con carga positiva) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática. La interacción fuerte puede superar esta repulsión pero solo a una distancia muy corta de un núcleo; los núcleos del haz son así muy acelerados para que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz.Acercarse solo no es suficiente para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se acercan, generalmente permanecen juntos durante aproximadamente 10 segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes de la reacción) en lugar de formar un solo núcleo. Si se produce la fusión, la fusión temporal, denominada núcleo compuesto, es un estado excitado. Para perder su energía de excitación y alcanzar un estado más estable, un núcleo compuesto se fisiona o expulsa uno o varios neutrones, que se llevan la energía. Esto ocurre en aproximadamente 10 segundos después de la colisión inicial.

El rayo atraviesa el objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, se transporta con este rayo. En el separador, el núcleo recién producido se separa de otros nucleidos (el del haz original y cualquier otro producto de reacción) y se transfiere a un detector de barrera de superficie, que detiene el núcleo. Se marca la ubicación exacta del próximo impacto en el detector; también están marcadas su energía y el momento de la llegada. La transferencia tarda unos 10 segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir tanto tiempo. El núcleo se registra nuevamente una vez que se registra su desintegración, y se miden la ubicación, la energía y el tiempo de la desintegración.

La estabilidad de un núcleo es proporcionada por la interacción fuerte. Sin embargo, su rango es muy corto; a medida que los núcleos se hacen más grandes, su influencia sobre los nucleones más externos (protones y neutrones) se debilita. Al mismo tiempo, el núcleo se desgarra por la repulsión electrostática entre los protones, ya que tiene un alcance ilimitado. Por lo tanto, los núcleos de los elementos más pesados ​​​​se predicen teóricamente y hasta ahora se ha observado que se desintegran principalmente a través de modos de desintegración causados ​​​​por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea;estos modos son predominantes para núcleos de elementos superpesados. Las desintegraciones alfa son registradas por las partículas alfa emitidas, y los productos de desintegración son fáciles de determinar antes de la desintegración real; si tal desintegración o una serie de desintegraciones consecutivas produce un núcleo conocido, el producto original de una reacción se puede determinar aritméticamente. Sin embargo, la fisión espontánea produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijos.

La información disponible para los físicos que pretenden sintetizar uno de los elementos más pesados ​​es, por lo tanto, la información recopilada en los detectores: ubicación, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector, y los de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y buscan concluir que efectivamente fue causado por un nuevo elemento y no podría haber sido causado por un nucleido diferente al que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para concluir que definitivamente se creó un nuevo elemento y no hay otra explicación para los efectos observados; se han cometido errores en la interpretación de los datos.

Historia

Especulación temprana

La posibilidad de un séptimo gas noble, después del helio, el neón, el argón, el criptón, el xenón y el radón, se consideró casi tan pronto como se descubrió el grupo de gases nobles. El químico danés Hans Peter Jørgen Julius Thomsen predijo en abril de 1895, un año después del descubrimiento del argón, que había toda una serie de gases químicamente inertes similares al argón que unirían los grupos de halógenos y metales alcalinos: esperaba que el séptimo de este La serie terminaría un período de 32 elementos que contenían torio y uranio y tenían un peso atómico de 292, cercano al 294 ahora conocido para el primer y único isótopo confirmado de oganesón. El físico danés Niels Bohr señaló en 1922 que este séptimo gas noble debería tener el número atómico 118 y predijo su estructura electrónica como 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, coincidiendo con las predicciones modernas.Después de esto, el químico alemán Aristid von Grosse escribió un artículo en 1965 prediciendo las propiedades probables del elemento 118. Pasaron 107 años desde la predicción de Thomsen antes de que se sintetizara con éxito oganesson, aunque sus propiedades químicas no se han investigado para determinar si se comporta como el elemento más pesado. congénere del radón. En un artículo de 1975, el químico estadounidense Kenneth Pitzer sugirió que el elemento 118 debería ser un gas o un líquido volátil debido a los efectos relativistas.

Reclamaciones de descubrimiento no confirmadas

A fines de 1998, el físico polaco Robert Smolańczuk publicó cálculos sobre la fusión de núcleos atómicos para la síntesis de átomos superpesados, incluido el oganesón. Sus cálculos sugirieron que podría ser posible hacer el elemento 118 fusionando plomo con criptón bajo condiciones cuidadosamente controladas, y que la probabilidad de fusión (sección transversal) de esa reacción sería cercana a la reacción de plomo-cromo que había producido el elemento 106, seaborgio.. Esto contradecía las predicciones de que las secciones transversales de las reacciones con objetivos de plomo o bismuto disminuirían exponencialmente a medida que aumentara el número atómico de los elementos resultantes.

En 1999, los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley hicieron uso de estas predicciones y anunciaron el descubrimiento de los elementos 118 y 116, en un artículo publicado en Physical Review Letters, y muy poco después se informó de los resultados en Science. Los investigadores informaron que habían realizado la reacción.

En 2001, publicaron una retractación después de que los investigadores de otros laboratorios no pudieran duplicar los resultados y el laboratorio de Berkeley tampoco pudo duplicarlos. En junio de 2002, el director del laboratorio anunció que la afirmación original del descubrimiento de estos dos elementos se había basado en datos fabricados por el autor principal Victor Ninov. Los resultados experimentales y las predicciones teóricas más recientes han confirmado la disminución exponencial de las secciones transversales con objetivos de plomo y bismuto a medida que aumenta el número atómico del nucleido resultante.

Informes de descubrimiento

La primera descomposición genuina de átomos de oganesson fue observada en 2002 en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear (JINR) en Dubna, Rusia, por un equipo conjunto de científicos rusos y estadounidenses. Encabezado por Yuri Oganessian, un físico nuclear ruso de etnia armenia, el equipo incluía a científicos estadounidenses del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California. El descubrimiento no se anunció de inmediato porque la energía de desintegración de Og coincidía con la de Po, una impureza común producida en las reacciones de fusión destinadas a producir elementos superpesados, por lo que el anuncio se retrasó hasta después de un experimento confirmatorio de 2005 destinado a producir más átomos de oganesón. El experimento de 2005 utilizó una energía de haz diferente (251 MeV en lugar de 245 MeV) y un espesor objetivo (0,34 mg/cmen lugar de 0,23 mg/cm). El 9 de octubre de 2006, los investigadores anunciaron que habían detectado indirectamente un total de tres (posiblemente cuatro) núcleos de oganesson-294 (uno o dos en 2002 y dos más en 2005) producidos a través de colisiones de átomos de californio-249 y calcio-48. iones₉₈Cf.+₂₀California→₁₁₈og+ 3norte.

En 2011, la IUPAC evaluó los resultados de 2006 de la colaboración Dubna-Livermore y concluyó: "Los tres eventos informados para el isótopo Z = 118 tienen una muy buena redundancia interna pero sin anclaje a núcleos conocidos no satisfacen los criterios de descubrimiento".

Debido a la muy pequeña probabilidad de reacción de fusión (la sección transversal de fusión es ~ 0,3–0,6 pb o(3–6) × 10 m), el experimento tomó cuatro meses e involucró una dosis de haz de2,5 × 10 iones de calcio que tuvieron que dispararse al objetivo de californio para producir el primer evento registrado que se cree que es la síntesis de oganesson. Sin embargo, los investigadores estaban muy seguros de que los resultados no eran falsos positivos, ya que se estimó que la posibilidad de que las detecciones fueran eventos aleatorios era menos de una parte en100 000.

En los experimentos, se observó la descomposición alfa de tres átomos de oganesón. También se propuso una cuarta descomposición por fisión espontánea directa. Se calculó una vida media de 0,89 ms:Og se descompone enLv por decaimiento alfa. Dado que solo había tres núcleos, la vida media derivada de los tiempos de vida observados tiene una gran incertidumbre:0.89+1,07−0,31 Sra.₁₁₈og→₁₁₆Lv+₂Él

La identificacion de laLos núcleos og se verificaron creando por separado el núcleo hijo putativoLv directamente mediante un bombardeo decm coniones de Ca,₉₆Cm+₂₀California→₁₁₆Lv+ 3norte,

y comprobando que elLv decaimiento coincidió con la cadena de decaimiento de lanúcleos de Og. El núcleo hijoLv es muy inestable, decae con una vida útil de 14 milisegundos enFl, que puede experimentar fisión espontánea o desintegración alfa enCn, que sufrirá una fisión espontánea.

Confirmación

En diciembre de 2015, el Grupo de Trabajo Conjunto de organismos científicos internacionales, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP), reconoció el descubrimiento del elemento y asignó la prioridad del descubrimiento a la colaboración Dubna-Livermore.. Esto se debió a dos confirmaciones de 2009 y 2010 de las propiedades de la nieta de Og, Fl, en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, así como a la observación de otra cadena de descomposición constante de Og por parte del grupo Dubna en 2012. El objetivo de ese experimento había sido la síntesis de Ts a través de la reacción Bk (Ca,3n), pero la corta vida media de Bk dio como resultado que una cantidad significativa del objetivo se descompusiera aCf, resultando en la síntesis de oganesson en lugar de tennessine.

Del 1 de octubre de 2015 al 6 de abril de 2016, el equipo de Dubna realizó un experimento similar con proyectiles de Ca dirigidos a un objetivo de californio de isótopos mixtos que contenía Cf, Cf y Cf, con el objetivo de producir los isótopos de oganesón más pesados ​​Og y Og. Se utilizaron dos energías de haz a 252 MeV y 258 MeV. Solo se vio un átomo en la energía del haz más bajo, cuya cadena de desintegración se ajustaba a la previamente conocida de Og (terminando con la fisión espontánea de Fl), y ninguno se vio en el haz de energía más alto. Luego, el experimento se detuvo, ya que el pegamento de los marcos del sector cubrió el objetivo y bloqueó el escape de los residuos de evaporación a los detectores. La producción de Og y su hija.Lv, así como el isótopo aún más pesado Og, también es posible usando esta reacción. Los isótopos Og y Og también pueden producirse en la fusión de Cm con proyectiles de Ti. Una búsqueda que comenzó en el verano de 2016 en RIKEN para Og en el canal 3n de esta reacción no tuvo éxito, aunque se planea reanudar el estudio; no se proporcionó un análisis detallado ni un límite de sección transversal. Estos isótopos más pesados ​​y probablemente más estables pueden ser útiles para investigar la química del oganesón.

Denominación

Usando la nomenclatura de Mendeleev para elementos no identificados y no descubiertos, oganesson a veces se conoce como eka-radon (hasta la década de 1960 como eka-emanación, siendo emanación el antiguo nombre de radón). En 1979, la IUPAC asignó el nombre de marcador de posición sistemático ununoctium al elemento no descubierto, con el símbolo correspondiente de Uuo, y recomendó que se usara hasta después del descubrimiento confirmado del elemento. Aunque se usa ampliamente en la comunidad química en todos los niveles, desde las aulas de química hasta los libros de texto avanzados, las recomendaciones fueron ignoradas en su mayoría entre los científicos en el campo, quienes lo llamaron "elemento 118", con el símbolo de E118, (118), o incluso simplemente 118.

Antes de la retractación en 2001, los investigadores de Berkeley tenían la intención de nombrar el elemento ghiorsium (Gh), en honor a Albert Ghiorso (un miembro destacado del equipo de investigación).

Los descubridores rusos informaron de su síntesis en 2006. De acuerdo con las recomendaciones de la IUPAC, los descubridores de un nuevo elemento tienen derecho a sugerir un nombre. En 2007, el director del instituto ruso declaró que el equipo estaba considerando dos nombres para el nuevo elemento: flyorium, en honor a Georgy Flyorov, el fundador del laboratorio de investigación en Dubna; y moskovium, en reconocimiento al Óblast de Moscú donde se encuentra Dubna. También afirmó que aunque el elemento se descubrió como una colaboración estadounidense, que proporcionó el objetivo de californio, el elemento debería ser nombrado correctamente en honor a Rusia, ya que el Laboratorio Flyorov de Reacciones Nucleares en JINR era la única instalación en el mundo que podía lograr este objetivo. resultado.Estos nombres se sugirieron más tarde para el elemento 114 (flerovium) y el elemento 116 (moscovium). Flerovium se convirtió en el nombre del elemento 114; el nombre final propuesto para el elemento 116 fue en cambio livermorium, y más tarde se propuso y aceptó moscovium para el elemento 115 en su lugar.

Tradicionalmente, los nombres de todos los gases nobles terminan en "-on", con la excepción del helio, que no se sabía que fuera un gas noble cuando se descubrió. Sin embargo, las directrices de la IUPAC vigentes en el momento de la aprobación del descubrimiento requerían que todos los elementos nuevos se nombraran con la terminación "-ium", incluso si resultaban ser halógenos (tradicionalmente terminados en "-ine") o gases nobles (tradicionalmente terminados en "-ine"). "-en"). Si bien el nombre provisional ununoctium siguió esta convención, una nueva recomendación de la IUPAC publicada en 2016 recomendaba usar la terminación "-on" para los nuevos elementos del grupo 18, independientemente de si resulta que tienen las propiedades químicas de un gas noble.

Los científicos involucrados en el descubrimiento del elemento 118, así como los del 117 y 115, realizaron una conferencia telefónica el 23 de marzo de 2016 para decidir sus nombres. El elemento 118 fue el último en decidirse; después de que se le pidió a Oganessian que abandonara la llamada, los científicos restantes decidieron por unanimidad tener el elemento "oganesson" después de él. Oganessian fue un pionero en la investigación de elementos superpesados ​​durante sesenta años, remontándose a los cimientos del campo: su equipo y las técnicas que propuso habían llevado directamente a la síntesis de los elementos 107 a 118. Mark Stoyer, químico nuclear del LLNL, recordó más tarde: " Teníamos la intención de proponer ese nombre de Livermore, y las cosas se propusieron al mismo tiempo desde varios lugares. No sé si podemos afirmar que realmente propusimos el nombre, pero teníamos la intención".

En discusiones internas, la IUPAC le preguntó a JINR si querían que el elemento se deletreara "oganeson" para que coincidiera más con la ortografía rusa. Oganessian y el JINR rechazaron esta oferta, citando la práctica de la era soviética de transliterar nombres al alfabeto latino bajo las reglas del idioma francés ("Oganessian" es una transliteración de este tipo) y argumentando que "oganesson" sería más fácil de vincular con el persona. En junio de 2016, la IUPAC anunció que los descubridores planeaban dar al elemento el nombre de oganesson (símbolo: Og). El nombre se hizo oficial el 28 de noviembre de 2016. En 2017, Oganessian comentó sobre el nombramiento:

Para mí, es un honor. El descubrimiento del elemento 118 fue realizado por científicos del Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear en Rusia y en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en los EE. UU., y fueron mis colegas quienes propusieron el nombre oganesson. Mis hijos y nietos han estado viviendo en los EE. UU. durante décadas, pero mi hija me escribió para decirme que no durmió la noche que escuchó porque estaba llorando.—Yuri  Oganessian

La ceremonia de nombramiento de moscovium, tennessine y oganesson se llevó a cabo el 2 de marzo de 2017 en la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú.

En una entrevista de 2019, cuando se le preguntó cómo fue ver su nombre en la tabla periódica junto a Einstein, Mendeleev, los Curie y Rutherford, Oganessian respondió:

¡No me gusta mucho! Ya ves, no me gusta mucho. Es costumbre en la ciencia nombrar algo nuevo en honor a su descubridor. Es solo que hay pocos elementos, y esto sucede rara vez. Pero mira cuántas ecuaciones y teoremas en matemáticas llevan el nombre de alguien. ¿Y en medicina? Alzheimer, Parkinson. No hay nada especial al respecto.

Características

Aparte de las propiedades nucleares, no se han medido propiedades de oganesson o sus compuestos; esto se debe a su producción extremadamente limitada y costosa y al hecho de que se descompone muy rápidamente. Por lo tanto, solo las predicciones están disponibles.

Estabilidad nuclear e isótopos

La estabilidad de los núcleos disminuye rápidamente con el aumento del número atómico después del curio, el elemento 96, cuya vida media es cuatro órdenes de magnitud mayor que la de cualquier elemento posterior. Todos los nucleidos con un número atómico superior a 101 sufren una desintegración radiactiva con vidas medias inferiores a 30 horas. Ningún elemento con número atómico superior a 82 (después del plomo) tiene isótopos estables. Esto se debe a la repulsión de Coulomb cada vez mayor de los protones, de modo que la fuerza nuclear fuerte no puede mantener unido al núcleo contra la fisión espontánea durante mucho tiempo. Los cálculos sugieren que, en ausencia de otros factores estabilizadores, no deberían existir elementos con más de 104 protones.Sin embargo, los investigadores en la década de 1960 sugirieron que las capas nucleares cerradas alrededor de 114 protones y 184 neutrones deberían contrarrestar esta inestabilidad, creando una isla de estabilidad en la que los nucleidos podrían tener vidas medias que alcanzan los miles o millones de años. Si bien los científicos aún no han llegado a la isla, la mera existencia de los elementos superpesados ​​(incluido el oganesson) confirma que este efecto estabilizador es real y, en general, los nucleidos superpesados ​​conocidos se vuelven exponencialmente más longevos a medida que se acercan a la ubicación prevista de la isla. Oganesson es radiactivo y tiene una vida media que parece ser de menos de un milisegundo. No obstante, esto es aún más largo que algunos valores predichos.

Los cálculos que utilizan un modelo de túnel cuántico predicen la existencia de varios isótopos más pesados ​​​​de oganesson con vidas medias de desintegración alfa cercanas a 1 ms.

Los cálculos teóricos realizados sobre las rutas sintéticas y la vida media de otros isótopos han demostrado que algunos podrían ser un poco más estables que el isótopo sintetizado Og, muy probablemente Og, Og, Og, Og, Og, Og y Og (el último alcanzando el N = 184 cierre de capa). De estos, Og ​​podría proporcionar las mejores oportunidades para obtener núcleos de vida más larga y, por lo tanto, podría convertirse en el foco de futuros trabajos con este elemento. Algunos isótopos con muchos más neutrones, como algunos ubicados alrededor de Og, también podrían proporcionar núcleos de vida más larga.

En un modelo de túnel cuántico, la vida media de desintegración alfa deSe predijo que Og sería0,66+0,23−0,18 ms con el valor Q experimental publicado en 2004. El cálculo con valores Q teóricos del modelo macroscópico-microscópico de Muntian-Hofman-Patyk-Sobiczewski arroja resultados algo más bajos pero comparables.

Propiedades atómicas y físicas calculadas

Oganesson es miembro del grupo 18, los elementos de valencia cero. Los miembros de este grupo suelen ser inertes a las reacciones químicas más comunes (por ejemplo, la combustión) porque la capa de valencia exterior está completamente llena con ocho electrones. Esto produce una configuración de energía mínima estable en la que los electrones externos están estrechamente unidos. Se cree que, de manera similar, oganesson tiene una capa de valencia externa cerrada en la que sus electrones de valencia están dispuestos en una configuración 7s 7p.

En consecuencia, algunos esperan que el oganesón tenga propiedades físicas y químicas similares a las de otros miembros de su grupo, y que se asemeje más al gas noble que se encuentra arriba en la tabla periódica, el radón. Siguiendo la tendencia periódica, se esperaría que el oganesson fuera un poco más reactivo que el radón. Sin embargo, los cálculos teóricos han demostrado que podría ser significativamente más reactivo. Además de ser mucho más reactivo que el radón, el oganesón puede ser incluso más reactivo que los elementos flerovium y copernicium, que son homólogos más pesados ​​de los elementos químicamente más activos plomo y mercurio, respectivamente. La razón de la posible mejora de la actividad química del oganesón en relación con el radón es una desestabilización energética y una expansión radial de la última subcapa 7p ocupada.Más precisamente, las considerables interacciones espín-órbita entre los electrones 7p y los electrones 7s inertes conducen efectivamente a una segunda capa de valencia que se cierra en el flerovio y una disminución significativa en la estabilización de la capa cerrada de oganesón. También se ha calculado que el oganesón, a diferencia de los demás gases nobles, une un electrón con liberación de energía, es decir, presenta afinidad electrónica positiva, debido al nivel de energía 8s estabilizado relativistamente y al nivel 7p _3/2 desestabilizado, mientras que se predice que el copernicium y el flerovium no tienen afinidad electrónica. Sin embargo, se ha demostrado que las correcciones electrodinámicas cuánticas son bastante significativas para reducir esta afinidad al disminuir la unión en el anión Ogen un 9%, lo que confirma la importancia de estas correcciones en elementos superpesados. Los cálculos de 2022 esperan que la afinidad electrónica de oganesson sea de 0,080 (6) eV.

Al utilizar simulaciones de Monte Carlo y métodos de dinámica molecular comparados con cálculos de cúmulos acoplados relativistas de alta precisión, se pudo demostrar que oganesson tiene un punto de fusión de325 ± 15 K y un punto de ebullición de450 ± 10K. La razón subyacente de este comportamiento se puede encontrar en los efectos relativistas de la órbita de giro (el oganesson no relativista se derretiría alrededor de 220 K). Por lo tanto, oganesson probablemente sería un sólido en lugar de un gas en condiciones estándar, aunque aún con un punto de fusión bastante bajo.

Se espera que Oganesson tenga una polarizabilidad extremadamente amplia, casi el doble que la del radón. Debido a su tremenda polarizabilidad, se espera que el oganesón tenga una primera energía de ionización anómalamente baja de aproximadamente 860 kJ/mol, similar a la del cadmio y menor que la del iridio, el platino y el oro. Esto es significativamente menor que los valores pronosticados para darmstadtium, roentgenium y copernicium, aunque es mayor que el pronosticado para flerovium. Su segunda energía de ionización debería rondar los 1560 kJ/mol.Incluso la estructura de la capa en el núcleo y la nube de electrones de oganesson se ve fuertemente afectada por los efectos relativistas: se espera que las subcapas de electrones de valencia y del núcleo en oganesson se "borren" en un gas de Fermi homogéneo de electrones, a diferencia de los del "menos relativista". " radón y xenón (aunque hay cierta deslocalización incipiente en el radón), debido a la división espín-órbita muy fuerte del orbital 7p en oganesón. Un efecto similar para los nucleones, particularmente los neutrones, es incipiente en el núcleo de capa cerrada de neutrones Og y tiene una gran fuerza en el hipotético núcleo superpesado de capa cerrada 164, con 164 protones y 308 neutrones. Además, los efectos de la órbita de espín pueden hacer que el oganesón a granel sea un semiconductor, con una banda prohibida de1,5 ± 0,6 eV previstos. En cambio, todos los gases nobles más ligeros son aislantes: por ejemplo, se espera que la banda prohibida del radón a granel sea7,1 ± 0,5 eV.

Compuestos predichos

El único isótopo confirmado de oganesón, Og, tiene una vida media demasiado corta para ser investigado químicamente de forma experimental. Por lo tanto, aún no se han sintetizado compuestos de oganesson. Sin embargo, los cálculos sobre compuestos teóricos se han realizado desde 1964. Se espera que si la energía de ionización del elemento es lo suficientemente alta, será difícil de oxidar y, por lo tanto, el estado de oxidación más común sería 0 (como para los gases nobles).); sin embargo, este no parece ser el caso.

Cálculos sobre la molécula diatómica Og₂mostró una interacción de enlace aproximadamente equivalente a la calculada para Hg₂, y una energía de disociación de 6 kJ/mol, aproximadamente 4 veces la de Rn₂. Lo más sorprendente es que se calculó que tenía una longitud de enlace más corta que en Rn₂por 0,16 Å, lo que sería indicativo de una interacción de enlace significativa. Por otro lado, el compuesto OgH exhibe una energía de disociación (en otras palabras, afinidad protónica de oganesson) que es menor que la de RnH.

Se predice que el enlace entre oganesson e hidrógeno en OgH es muy débil y puede considerarse como una interacción pura de van der Waals en lugar de un verdadero enlace químico. Por otro lado, con elementos altamente electronegativos, oganesson parece formar compuestos más estables que, por ejemplo, copernicium o flerovium. Se ha predicho que los estados de oxidación estables +2 y +4 existen en los fluoruros OgF₂y OgF₄. El estado +6 sería menos estable debido a la fuerte unión de la subcapa 7p _1/2. Este es el resultado de las mismas interacciones espín-órbita que hacen que el oganesson sea inusualmente reactivo. Por ejemplo, se demostró que la reacción de oganesson con F₂para formar el compuesto OgF₂liberaría una energía de 106 kcal/mol de las cuales unas 46 kcal/mol proceden de estas interacciones. A modo de comparación, la interacción espín-órbita para la molécula similar RnF₂es de unas 10 kcal/mol con una energía de formación de 49 kcal/mol. La misma interacción estabiliza la configuración tetraédrica T _d para OgF₄, a diferencia del plano cuadrado D _4h uno de XeF₄, que RnF₄también se espera que tenga; esto se debe a que se espera que OgF ₄ tenga dos pares de electrones inertes (7s y 7p _1/2). Como tal, se espera que OgF ₆ se libere, continuando una tendencia esperada en la desestabilización del estado de oxidación +6 (también se espera que RnF ₆ sea mucho menos estable que XeF ₆). Lo más probable es que el enlace Og-F sea iónico en lugar de covalente, lo que hace que los fluoruros de oganesón no sean volátiles. Se prevé que OgF ₂ sea parcialmente iónico debido a la alta electropositividad de oganesson. A diferencia de los otros gases nobles (excepto posiblemente el xenón y el radón), se predice que el oganesón es suficientemente electropositivopara formar un enlace Og-Cl con el cloro.

Se ha pronosticado que un compuesto de oganesón y tennessina, OgTs _{4, es potencialmente estable.}