Moscovi: Element químic amb nombre atòmic 115

El nom es deriva de l'antiga terra russa de Moscòvia, la regió de Moscou on vivien i treballaven les persones que el van produir per primera vegada a l'Institut de Recerca Nuclear a la ciutat de Dubnà.

Moscovi
115Mc
flerovi ← moscovi → livermori Bi ↑ Mc ↓ (Uhe) Taula periòdica
Aspecte
Desconegut
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	moscovi, Mc, 115
Categoria d'elements	Desconeguda (però probablement un metall del bloc p)
Grup, període, bloc	15, 7, p
Pes atòmic estàndard	[289]
Configuració electrònica	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 (predit) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 (predit)
Propietats físiques
Fase	Sòlid (predit)
Densitat (prop de la t. a.)	13,5 (predit) g·cm−3
Punt de fusió	670 K, 400 (predit) °C
Punt d'ebullició	~1.400 K, ~1.100 (predit) °C
Entalpia de fusió	5,90–5,98 (extrapolat) kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	138 (predit) kJ·mol−1
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	1, 3 (predit)
Energies d'ionització (més)	1a: 538,4 (predit) kJ·mol−1
	2a: 1.756,0 (predit) kJ·mol−1
	3a: 2.653,3 (predit) kJ·mol−1
Radi atòmic	187 (predit) pm
Radi covalent	156–158 (extrapolat) pm
Miscel·lània
Nombre CAS	54085-64-2
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del moscovi
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 290Mc sin 16 ms α 9,95 286Nh 289Mc sin 220 ms α 10,31 285Nh 288Mc sin 87 ms α 10,46 284Nh 287Mc sin 32 ms α 10,59 283Nh

 

El 1969 s'elaborà una nova teoria que tenia en compte l'estructura de la matèria nuclear, donant diferents prediccions: la pèrdua d'estabilitat progressiva dels nuclis dels elements transurànids es podria recuperar en el domini dels nuclis molt pesants i rics en neutrons (amb nombres màssics al voltant de 280-300). A prop del nombre "màgic" de protons i neutrons, Z = 114 i N = 184, a la taula periòdica apareix una àmplia àrea d'elements relativament estables que s'anomena l'illa d'estabilitat; el moscovi, amb Z = 115, és un d'aquests elements. Addicionalment, l'estructura interna del nucli ${\displaystyle {\ce {^288_115Mc}}}$  –amb un nombre senar de protons i neutrons (Z = 115, N = 173)– prevé en gran manera la fissió espontània, per la qual cosa és probable que el nucli pateixi una desintegració alfa. L'emissió d'una partícula alfa forma un nucli imparell del nihoni (Z = 113) que, per les mateixes raons, també patirà una desintegració alfa.

El 2010, científics de l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà, Rússia, sota la direcció de Iuri Honrar Oganessian, i del Laboratori Nacional de Lawrence Berkeley de Berkeley, Califòrnia, EUA, anunciaren la producció de quatre àtoms de moscovi obtinguts al ciclotró U400 en bombardejar americi 243 amb cations de calci 48. S'obtingueren dos isòtops de moscovi de nombres màssics 287 i 288, i neutrons que s'alliberaren. Les equacions són:

$${\displaystyle {\ce {^243_95Am + ^48_20Ca -> ^287_115Mc + 4 ^1_0n}}}$$

 

$${\displaystyle {\ce {^243_95Am + ^48_20Ca -> ^288_115Mc + 3 ^1_0n}}}$$

 

Ambdós isòtops van decaure en 46,6 i 19-280 mil·lisegons, respectivament, mitjançant l'emissió de partícules alfa, donant nihoni 283 i nihoni 284, respectivament:

$${\displaystyle {\ce {^287_115Mc -> ^283_113Nh + ^4_2He}}}$$

 

$${\displaystyle {\ce {^288_115Mc -> ^284_113Nh + ^4_2He}}}$$

 

 

El gener del 2016, el descobriment de moscovi fou reconegut per la Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) i per la Unió Internacional de Física Pura i Aplicada (IUPAP). Els descobridors l'anomenaren moscovi en honor de l'antiga terra russa de Moscòvia, la regió de Moscou on vivien i treballaven els membres de l'equip de l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà.

El moscovi pertany al grup 15 de la taula periòdica, constituït pel nitrogen, fòsfor, arsènic, antimoni i bismut. Tots aquests elements tenen una configuració electrònica de cinc electrons a la capa de valència (${\displaystyle ns^{2}np^{3}}$ ), que els dona les seves propietats químiques. Per això, hom pot d'esperar que el moscovi tingui una configuració de valència del tipus ${\displaystyle 7s^{2}7p^{3}}$  similar. No obstant això la separació espín-òrbita, amb estats ${\displaystyle 7s_{1/2}^{2}7p_{1/2}^{2}7p_{3/2}^{1}}$ , i els efectes relativistes són cada vegada més importants conforme augmenta el nombre atòmic. Això implica una energia d'ionització molt menor per a l'electró ${\displaystyle p_{3/2}}$  que per als electrons ${\displaystyle p_{1/2}}$ , la qual cosa podria fer que el catió moscovi(1+) se sembli més al catió tal·li (1+) que al catió bismut(1+), en contra del que és norma a la taula periòdica –el bismut està situat just damunt del moscovi i el tal·li dues caselles abans que el bismut, al grup 13–. De la mateixa forma, l'estabilització dels electrons ${\displaystyle 6s}$  que ja es comença a observar en el bismut s'espera molt més marcada en el moscovi. A més de l'estat d'oxidació +1 hom preveu que també pugui tenir el +3.

Actualment s'han observat quatre isòtops del moscovi, el ${\displaystyle {\ce {^283Mc}}}$  i el ${\displaystyle {\ce {^284Mc}}}$ , que foren els primers descoberts, i també els ${\displaystyle {\ce {^289Mc}}}$  i el ${\displaystyle {\ce {^290Mc}}}$ , observats en la desintegració alfa del tennes 293 i del tennes 294 respectivament:

$${\displaystyle {\ce {^293_117Ts -> ^289_115Mc + ^4_2He}}}$$

 

$${\displaystyle {\ce {^294_117Ts -> ^290_115Mc + ^4_2He}}}$$

 

Aquests dos darrers tenen un període de semidesintegració superiors als altres d'acord amb el major nombre de neutrons. Entre 1140 ms i 450 ms pel ${\displaystyle {\ce {^290Mc}}}$  i entre 450 ms i 250 ms pel ${\displaystyle {\ce {^289Mc}}}$ .