Oganesson

Oganesson 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

Una imagen gráfica de una reacción de fusión nuclear. Dos núcleos se funden en uno, emitiendo un neutron. Hasta ahora, las reacciones que crearon nuevos elementos fueron similares, con la única diferencia posible de que varios neutrones singulares a veces fueron liberados, o ninguno en absoluto.

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 10⁻²⁰ segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes del 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 10⁻¹⁶ 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 10⁻⁶ 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 la proporciona 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 buscan 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

Primera especulación

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 posibles propiedades del elemento 118. Pasaron 107 años desde la predicción de Thomsen antes de que se sintetizara con éxito el oganesón, aunque no se han investigado sus propiedades químicas para determinar si se comporta como el congénere más pesado 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.

Afirmaciones 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 conocieron los resultados. publicado en Science. Los investigadores informaron que habían realizado la reacción

20882P b + 8636 Kr → ²⁹³
₁₁₈Og
+ n.

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 ²⁹⁴Og coincidía con la de 212mPo, 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 de confirmación en 2005. destinado a producir más átomos de oganesson. El experimento de 2005 utilizó una energía de haz diferente (251 MeV en lugar de 245 MeV) y un grosor objetivo (0,34 mg/cm² en lugar de 0,23 mg/cm²). 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. iones

24998Cf + 4820Ca → 294118 Og + 3 n.

Vía de desintegración radiactiva del isótopo oganesson-294. La energía decaída y la media vida promedio se da para el isótopo padre y cada hija isótopo. La fracción de átomos sometidos a fisión espontánea (SF) se da en verde.

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 muy buenos valores internos redundancia pero sin anclaje a núcleos conocidos no satisfacen los criterios para el 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)×10⁻⁴¹ m²), el experimento duró cuatro meses e involucró una dosis de haz de 2.5×10 ¹⁹ 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 en 100000.

En los experimentos, se observó la descomposición alfa de tres átomos de oganesson. También se propuso una cuarta descomposición por fisión espontánea directa. Se calculó una vida media de 0,89 ms: ²⁹⁴
Og decae en 290Lv por desintegración 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 ms.

²⁹⁴
₁₁₈Og
→ ²⁹⁰
₁₁₆Lv
+ 42He

La identificación de ²⁹⁴
Og se verificó mediante la creación por separado del supuesto núcleo hijo ²⁹⁰
Lv directamente mediante un bombardeo de 245Cm con 48Ca iones,

²⁴⁵
₉₆Cm
+ ⁴⁸
₂₀Ca
→ ²⁹⁰
₁₁₆Lv
+ 3 n,

y comprobando que ²⁹⁰
Lv la descomposición coincidió con la cadena de descomposición de ²⁹⁴
Og núcleos. El núcleo hijo ²⁹⁰
Lv es muy inestable, decayendo con una vida útil de 14 milisegundos en 286Fl , que puede experimentar fisión espontánea o descomposición alfa en 282Cn, que sufrirá 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 de la descubrimiento a la colaboración Dubna-Livermore. Esto se debió a dos confirmaciones de 2009 y 2010 de las propiedades de la nieta de ²⁹⁴Og, ²⁸⁶Fl, en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, así como a la observación de otra cadena de descomposición consistente de ²⁹⁴Og realizada por el grupo Dubna en 2012. El objetivo de ese experimento había sido la síntesis de ²⁹⁴Ts a través de la reacción ²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,3n), pero la corta vida media de ²⁴⁹Bk provocó que una cantidad significativa del objetivo se descompusiera a ²⁴⁹Cf, 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 ⁴⁸Ca dirigidos a un objetivo de californio de isótopos mixtos que contenía ²⁴⁹Cf, ²⁵⁰Cf, y ²⁵¹Cf, con el objetivo de producir los isótopos más pesados de oganesson ²⁹⁵Og y ²⁹⁶Og. Se utilizaron dos energías de haz a 252 MeV y 258 MeV. Solo se vio un átomo en la energía del haz inferior, cuya cadena de desintegración coincidía con la previamente conocida de ²⁹⁴Og (terminando con la fisión espontánea de ²⁸⁶Fl), y no se vio ninguno a la energía del haz más alta. 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 ²⁹³Og y su hija ²⁸⁹Lv, así como el isótopo aún más pesado ²⁹⁷Og, también es posible usando esta reacción. Los isótopos ²⁹⁵Og y ²⁹⁶Og también pueden producirse en la fusión de ²⁴⁸Cm con proyectiles de ⁵⁰Ti. Una búsqueda que comenzó en el verano de 2016 en RIKEN de ²⁹⁵Og 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.

Nombramiento

Element 118 fue nombrado por Yuri Oganessian, pionero en el descubrimiento de elementos sintéticos, con el nombre oganesson (Og). Oganessian y la cadena de decaimiento de oganesson-294 fueron representados en un sello de Armenia emitido el 28 de diciembre de 2017.

Usando la nomenclatura de Mendeleev para elementos no identificados y no descubiertos, el oganesson a veces se conoce como eka-radon (hasta la década de 1960 como eka-emanación, siendo la emanación el antiguo nombre del 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 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 livermorium, y moscovium se propuso y aceptó más tarde para el elemento 115.

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 válidas en el momento de la aprobación del descubrimiento requerían que todos los nuevos elementos se nombraran con la terminación "-ium", incluso si resultaban ser halógenos (que tradicionalmente terminan en "-ine") o gases nobles (tradicionalmente terminados en "-on"). Si bien el nombre provisional ununoctium siguió esta convención, una nueva recomendación de la IUPAC publicada en 2016 recomendaba usar el "-on" finalizando para los nuevos elementos del grupo 18, independientemente de que resulten tener las propiedades químicas de un gas noble.

Los científicos involucrados en el descubrimiento del elemento 118, así como los del 117 y el 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 pidiera a Oganessian que abandonara la llamada, los científicos restantes decidieron por unanimidad tener el elemento "oganesson" despues de el. 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 conducido directamente a la síntesis de los elementos 107 a 118. Mark Stoyer, químico nuclear del LLNL, Más tarde recordó: "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 en realidad propusimos el nombre, pero teníamos la intención."

En discusiones internas, la IUPAC preguntó a JINR si querían que el elemento se deletreara "oganeson" para que coincida 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& #34; sería más fácil vincular a la persona. En junio de 2016, la IUPAC anunció que los descubridores planeaban dar al elemento el nombre 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 de Investigación Nuclear en Rusia y del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en los Estados Unidos, y mis colegas propusieron el nombre oganesson. Mis hijos y nietos han estado viviendo en los Estados Unidos durante décadas, pero mi hija me escribió para decir que no durmió la noche que oyó 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 Rusa de Ciencias en Moscú.

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

¡No mucho! No me gusta mucho. Es habitual en la ciencia nombrar algo nuevo después de su descubrimiento. Es sólo que hay pocos elementos, y esto sucede raramente. Pero mira cuántas ecuaciones y teoremas en matemáticas son nombrados por alguien. ¿Y en medicina? Alzheimer, Parkinson. No hay nada especial.

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

Oganesson (row 118) está ligeramente por encima de la "isla de estabilidad" (elipse blanco) y por lo tanto sus núcleos son ligeramente más estables de lo que se predijo.

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, se desintegra mediante desintegración alfa y fisión espontánea, con una vida media que parece ser inferior a 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 oganesón 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 ²⁹⁴Og, muy probablemente ²⁹³ Og, ²⁹⁵Og, ²⁹⁶Og, ²⁹⁷Og, ²⁹⁸Og, ³⁰⁰ Og y ³⁰²Og (el último alcanzando el cierre de capa N = 184). De estos, ²⁹⁷Og 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 ³¹³Og, también podrían proporcionar núcleos de vida más larga.

En un modelo de túnel cuántico, la vida media de decaimiento alfa de ²⁹⁴
Og se predijo que sería 0.66+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 7s²7p⁶.

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 de él 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 7p_{3/ desestabilizado. 2, mientras que se predice que el copernicio y el flerovio 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 Og⁻ en 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 el oganesson tiene un punto de fusión de 325±15 K y un punto de ebullición de 450±10 K. 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 capas 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 ³⁰²Og y tiene una gran fuerza en el hipotético núcleo superpesado de capa cerrada ⁴⁷²164, con 164 protones y 308 neutrones. Además, los efectos de la órbita de giro pueden hacer que el oganesson masivo sea un semiconductor, con una banda prohibida de 1,5±0.6 eV previsto. En cambio, todos los gases nobles más ligeros son aislantes: por ejemplo, se espera que la banda prohibida del radón a granel sea 7.1±0.5 eV.

Compuestos previstos

XeF4 tiene una geometría molecular plana cuadrada.

OgF
₄ se predice tener una geometría molecular tetraedral.

El único isótopo confirmado de oganesson, ²⁹⁴Og, 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 Og
2 mostró una interacción de enlace aproximadamente equivalente a la calculada para Hg
₂, y una energía de disociación de 6 kJ/mol, aproximadamente 4 veces la de Rn
₂. Lo más sorprendente es que se calculó que tenía una longitud de enlace más corta que en Rn
₂ por 0,16 Å, lo que sería indicativo de una interacción de unión 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 el oganesón y el hidrógeno en OgH es muy débil y se puede considerar 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 OgF
₂ y OgF
₄. 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 F
₂ para formar el compuesto OgF
₂ liberaría una energía de 106 kcal/mol de las cuales aproximadamente 46 kcal/mol provienen de estas interacciones. A modo de comparación, la interacción espín-órbita para la molécula similar RnF
₂ es aproximadamente 10 kcal/mol de una energía de formación de 49 kcal/mol. La misma interacción estabiliza la configuración tetraédrica de Td para OgF
₄, a diferencia del plano cuadrado D4h uno de XeF4, que RnF
₄ también se espera que tenga; esto se debe a que se espera que OgF₄ tenga dos pares de electrones inertes (7s y 7p_1/2). Como tal, se espera que el OgF₆ esté libre, continuando una tendencia esperada en la desestabilización del estado de oxidación +6 (también se espera que el RnF₆ sea mucho menos estable que XeF6). 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 OgF₂ sea parcialmente iónico debido a la alta electropositividad de oganesson. Se prevé que Oganesson sea lo suficientemente electropositivo para formar un enlace Og-Cl con cloro.

Se ha pronosticado que un compuesto de oganesón y tennessina, OgTs₄, es potencialmente estable químicamente.