El hasio es un elemento químico ; tiene símbolo Hs y número atómico 108. El hasio es altamente radiactivo : sus isótopos más estables conocidos tienen vidas medias de aproximadamente diez segundos. [a] Uno de sus isótopos, el 270 Hs, tiene números mágicos tanto de protones como de neutrones para núcleos deformados, lo que le confiere mayor estabilidad frente a la fisión espontánea . El hasio es un elemento superpesado ; se ha producido en laboratorio sólo en cantidades muy pequeñas fusionando núcleos pesados con otros más ligeros. Se han formulado hipótesis sobre la aparición natural del elemento, pero nunca se ha encontrado.
En la tabla periódica de elementos, el hasio es un elemento transactínido , miembro del 7.º período y del grupo 8 ; por tanto, es el sexto miembro de la serie 6d de metales de transición . Los experimentos químicos han confirmado que el hasio se comporta como el homólogo más pesado del osmio , reaccionando fácilmente con el oxígeno para formar un tetróxido volátil . Las propiedades químicas del hasio se han caracterizado sólo parcialmente, pero se comparan bien con la química de los otros elementos del grupo 8.
La principal innovación que condujo al descubrimiento del hasio fue la técnica de fusión fría, en la que los núcleos fusionados no diferían tanto en masa como en técnicas anteriores. Se basó en una mayor estabilidad de los núcleos objetivo, lo que a su vez disminuyó la energía de excitación. Esto disminuyó el número de eyecciones de neutrones durante la síntesis, creando núcleos resultantes más pesados y estables. La técnica se probó por primera vez en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) en Dubna , Óblast de Moscú , RSFS de Rusia , Unión Soviética , en 1974. JINR utilizó esta técnica para intentar la síntesis del elemento 108 en 1978, 1983 y 1984; el último experimento resultó en la afirmación de que se había producido el elemento 108. Más tarde, en 1984, surgió una reclamación de síntesis de la Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) en Darmstadt , Hesse , Alemania Occidental . El informe de 1993 del Grupo de Trabajo Transfermium, formado por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada , concluyó que el informe de Darmstadt era concluyente por sí solo, mientras que el de Dubna no lo era, y un crédito importante fue asignado a los científicos alemanes. GSI anunció formalmente que deseaban nombrar el elemento hassium en honor al estado alemán de Hesse (Hassia en latín), hogar de la instalación en 1992; este nombre fue aceptado como definitivo en 1997.
Un núcleo atómico superpesado [b] se crea en una reacción nuclear que combina otros dos núcleos de tamaño desigual [c] en uno; En términos generales, cuanto más desiguales sean los dos núcleos en términos de masa, mayor será la posibilidad de que los dos reaccionen. [21] El material formado por los núcleos más pesados se convierte en un objetivo, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos sólo pueden fusionarse en uno si se acercan lo suficiente entre sí; normalmente, los núcleos (todos cargados positivamente) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática . La interacción fuerte puede superar esta repulsión, pero sólo a una distancia muy corta de un núcleo; Por tanto, los núcleos del haz se aceleran mucho para que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. [22] La energía aplicada a los núcleos del haz para acelerarlos puede hacer que alcancen velocidades de hasta una décima parte de la velocidad de la luz . Sin embargo, si se aplica demasiada energía, el núcleo del haz puede desmoronarse. [22]
Acercarse lo suficiente por sí 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 de la reacción) en lugar de formar un núcleo. núcleo único. [22] [23] Esto sucede porque durante el intento de formación de un solo núcleo, la repulsión electrostática desgarra el núcleo que se está formando. [22] Cada par de un objetivo y un haz se caracteriza por su sección transversal : la probabilidad de que se produzca la fusión si dos núcleos se acercan entre sí expresada en términos del área transversal que la partícula incidente debe chocar para que se produzca la fusión. . [d] Esta fusión puede ocurrir como resultado del efecto cuántico en el que los núcleos pueden hacer túneles a través de la repulsión electrostática. Si los dos núcleos pueden permanecer cerca durante esa fase, múltiples interacciones nucleares dan como resultado una redistribución de la energía y un equilibrio energético. [22]
La fusión resultante es un estado excitado [26] , denominado núcleo compuesto , y por tanto es muy inestable. [22] Para alcanzar un estado más estable, la fusión temporal puede fisionarse sin la formación de un núcleo más estable. [27] Alternativamente, el núcleo compuesto puede expulsar algunos neutrones , lo que se llevaría la energía de excitación; si este último no fuera suficiente para la expulsión de neutrones, la fusión produciría un rayo gamma . Esto sucede aproximadamente 10 -16 segundos después de la colisión nuclear inicial y da como resultado la creación de un núcleo más estable. [27] La definición del Grupo de Trabajo Conjunto (JWP) de la IUPAC/IUPAP establece que un elemento químico sólo puede reconocerse como descubierto si un núcleo del mismo no se ha desintegrado en un plazo de 10 a 14 segundos. Este valor se eligió como una estimación de cuánto tiempo le toma a un núcleo adquirir sus electrones externos y así mostrar sus propiedades químicas. [28] [mi]
El rayo atraviesa el objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, este es transportado con este haz. [30] En el separador, el núcleo recién producido se separa de otros nucleidos (el del haz original y cualquier otro producto de reacción) [f] 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. [30] La transferencia tarda unos 10 −6 segundos; Para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir tanto tiempo. [33] 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. [30]
La estabilidad de un núcleo es proporcionada por la interacción fuerte. Sin embargo, su alcance es muy corto; A medida que los núcleos crecen, su influencia sobre los nucleones más externos ( protones y neutrones) se debilita. Al mismo tiempo, el núcleo se desgarra por la repulsión electrostática entre protones y su alcance no está limitado. [34] La energía de enlace total proporcionada por la interacción fuerte aumenta linealmente con el número de nucleones, mientras que la repulsión electrostática aumenta con el cuadrado del número atómico, es decir, este último crece más rápido y se vuelve cada vez más importante para los núcleos pesados y superpesados. [35] [36] Por lo tanto, se predice teóricamente que los núcleos superpesados [37] y hasta ahora se ha observado [38] que se desintegran predominantemente a través de modos de desintegración causados por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea . [g] Casi todos los emisores alfa tienen más de 210 nucleones, [40] y el nucleido más ligero que sufre principalmente fisión espontánea tiene 238. [41] En ambos modos de desintegración, las barreras de energía correspondientes para cada modo inhiben la desintegración de los núcleos , pero pueden ser atravesado por un túnel. [35] [36]
Las partículas alfa se producen comúnmente en desintegraciones radiactivas porque la masa de una partícula alfa por nucleón es lo suficientemente pequeña como para dejar algo de energía para que la partícula alfa se utilice como energía cinética para salir del núcleo. [43] La fisión espontánea es causada por la repulsión electrostática que desgarra el núcleo y produce varios núcleos en diferentes casos de fisión de núcleos idénticos. [36] A medida que aumenta el número atómico, la fisión espontánea rápidamente se vuelve más importante: las vidas medias parciales de la fisión espontánea disminuyen en 23 órdenes de magnitud desde el uranio (elemento 92) al nobelio (elemento 102), [44] y en 30 órdenes de magnitud del torio (elemento 90) al fermio (elemento 100). [45] El modelo anterior de gota de líquido sugería así que la fisión espontánea se produciría casi instantáneamente debido a la desaparición de la barrera de fisión para los núcleos con aproximadamente 280 nucleones. [36] [46] El modelo de capa nuclear posterior sugirió que los núcleos con aproximadamente 300 nucleones formarían una isla de estabilidad en la que los núcleos serían más resistentes a la fisión espontánea y sufrirían principalmente desintegración alfa con vidas medias más largas. [36] [46] Descubrimientos posteriores sugirieron que la isla prevista podría estar más lejos de lo previsto originalmente; También demostraron que los núcleos intermedios entre los actínidos de larga vida y la isla predicha se deforman y obtienen estabilidad adicional debido a los efectos de las capas. [47] Los experimentos con núcleos superpesados más ligeros, [48] así como con aquellos más cercanos a la isla esperada, [44] han demostrado una estabilidad mayor de la prevista anteriormente contra la fisión espontánea, lo que muestra la importancia de los efectos de las capas en los núcleos. [h]
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 puede determinarse fácilmente. [i] (Que todas las desintegraciones dentro de una cadena de desintegración estuvieran efectivamente relacionadas entre sí se establece por la ubicación de estas desintegraciones, que deben estar en el mismo lugar). [30] El núcleo conocido puede reconocerse por las características específicas de la desintegración sufre como energía de desintegración (o más específicamente, la energía cinética de la partícula emitida). [j] Sin embargo, la fisión espontánea produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijos. [k]
La información de que disponen los físicos que desean sintetizar un elemento superpesado es, por tanto, la información recogida en los detectores: ubicación, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector, así como de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y tratan de concluir que efectivamente fue causado por un nuevo elemento y no podría haber sido causado por un nucleido diferente al afirmado. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para llegar a la conclusión de 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. [l]Las reacciones nucleares utilizadas en la década de 1960 dieron como resultado altas energías de excitación que requirieron la expulsión de cuatro o cinco neutrones; Estas reacciones utilizaron objetivos hechos de elementos con números atómicos altos para maximizar la diferencia de tamaño entre los dos núcleos en una reacción. Si bien esto aumentó las posibilidades de fusión debido a la menor repulsión electrostática entre el objetivo y el proyectil, los núcleos compuestos formados a menudo se rompieron y no sobrevivieron para formar un nuevo elemento. Además, los procesos de fusión inevitablemente producen núcleos pobres en neutrones, ya que los elementos más pesados requieren más neutrones por protón para maximizar la estabilidad; [m] por lo tanto, la eyección necesaria de neutrones da como resultado productos finales que normalmente tienen una vida útil más corta . Como tal, los rayos de luz (de seis a diez protones) permitieron la síntesis de elementos sólo hasta 106 . [62]
Para avanzar hacia elementos más pesados, el físico soviético Yuri Oganessian en el Instituto Conjunto para la Investigación Nuclear (JINR) en Dubna , Óblast de Moscú , RSFS de Rusia , Unión Soviética , propuso un mecanismo diferente, en el que el núcleo bombardeado sería plomo-208, que ha números mágicos de protones y neutrones, u otro núcleo cercano a él. [63] Cada protón y neutrón tiene un valor fijo de energía en reposo ; los de todos los protones son iguales y también lo son los de todos los neutrones. En un núcleo, parte de esta energía se desvía para unir protones y neutrones; Si un núcleo tiene un número mágico de protones y/o neutrones, entonces se desvía aún más de su energía en reposo, lo que le da al nucleido una estabilidad adicional. Esta estabilidad adicional requiere más energía para que un núcleo externo rompa el existente y lo penetre. [64] Más energía desviada hacia los nucleones de unión significa menos energía en reposo, lo que a su vez significa menos masa (la masa es proporcional a la energía en reposo). Números atómicos más iguales de los núcleos que reaccionan dan como resultado una mayor repulsión electrostática entre ellos, pero el menor exceso de masa del núcleo objetivo la equilibra. [63] Esto deja menos energía de excitación para el núcleo compuesto recién creado, lo que requiere menos eyecciones de neutrones para alcanzar un estado estable. [64] Debido a esta diferencia de energía, el primer mecanismo se conoció como "fusión caliente" y el segundo como "fusión fría". [sesenta y cinco]
La fusión fría se declaró exitosa por primera vez en 1974 en JINR, cuando se probó la síntesis del elemento 106 aún no descubierto . [64] Se proyectó que estos nuevos núcleos se desintegrarían mediante fisión espontánea. Los físicos de JINR concluyeron que el elemento 106 se produjo en el experimento porque ningún núcleo de fisión conocido en ese momento mostraba parámetros de fisión similares a los observados durante el experimento y porque cambiar cualquiera de los dos núcleos en las reacciones anulaba los efectos observados. Los físicos del Laboratorio Lawrence Berkeley (LBL; originalmente Laboratorio de Radiación, RL, y más tarde Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley , LBNL) de la Universidad de California en Berkeley , California , Estados Unidos, también expresaron gran interés en la nueva técnica. [64] Cuando se le preguntó hasta dónde podría llegar este nuevo método y si los objetivos principales eran un Klondike de física , Oganessian respondió: "Klondike puede ser una exageración [...] Pero pronto intentaremos obtener los elementos 107 ... 108 en estas reacciones." [64]
La síntesis del elemento 108 fue intentada por primera vez en 1978 por un equipo de investigación dirigido por Oganessian en el JINR. El equipo utilizó una reacción que generaría el elemento 108, específicamente, el isótopo 270 108, [n] de la fusión del radio (específicamente, el isótopo226
88Real academia de bellas artes
) y calcio (48
20California
) . Los investigadores no estaban seguros al interpretar sus datos y su artículo no afirmaba de manera inequívoca haber descubierto el elemento. [66] El mismo año, otro equipo de JINR investigó la posibilidad de síntesis del elemento 108 en reacciones entre plomo (208
82Pb
) y hierro (58
26fe
) ; no estaban seguros al interpretar los datos, lo que sugiere la posibilidad de que el elemento 108 no se hubiera creado. [67]
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En 1983 se realizaron nuevos experimentos en JINR. [70] Los experimentos probablemente dieron como resultado la síntesis del elemento 108; bismuto (209
83Bi
) fue bombardeado con manganeso (55
25Minnesota
) para obtener 263 108, liderar (207
82Pb
,208
82Pb
) fue bombardeado con hierro (58
26fe
) para obtener 264 108, y californio (249
98cf
) fue bombardeado con neón (22
10Nordeste
) para obtener 270 108. [14] Estos experimentos no fueron reivindicados como un descubrimiento y Oganessian los anunció en una conferencia en lugar de en un informe escrito. [70]
En 1984, los investigadores del JINR en Dubna realizaron experimentos idénticos a los anteriores; bombardearon objetivos de bismuto y plomo con iones de elementos más ligeros manganeso y hierro, respectivamente. Se registraron veintiún eventos de fisión espontánea; los investigadores concluyeron que fueron causados por 264 108. [71]
Más tarde, en 1984, un equipo de investigación dirigido por Peter Armbruster y Gottfried Münzenberg en Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI; Instituto para la Investigación de Iones Pesados ) en Darmstadt , Hesse , Alemania Occidental , intentó crear el elemento 108. El equipo bombardeó un plomo (208
82Pb
) objetivo con hierro acelerado (58
26fe
) núcleos. [72] El experimento de GSI para crear el elemento 108 se retrasó hasta después de la creación del elemento 109 en 1982, ya que cálculos anteriores habían sugerido que los isótopos pares del elemento 108 tendrían vidas medias de fisión espontánea de menos de un microsegundo , lo que los haría difíciles. para detectar e identificar. [73] El experimento del elemento 108 finalmente siguió adelante después de que se sintetizara 266 109 y se descubrió que se desintegraba por emisión alfa, lo que sugiere que los isótopos del elemento 108 harían lo mismo, y esto fue corroborado por un experimento destinado a sintetizar isótopos del elemento 106. GSI informó la síntesis de tres átomos de 265 108. Dos años más tarde, informaron la síntesis de un átomo del 264 108 par-par . [73]
En 1985, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) formaron el Grupo de Trabajo Transfermium (TWG) para evaluar los descubrimientos y establecer nombres finales para elementos con números atómicos superiores a 100. El partido mantuvo reuniones con delegados de los tres institutos competidores; en 1990 establecieron criterios para el reconocimiento de un elemento y en 1991 terminaron el trabajo de evaluación de los descubrimientos y se disolvieron. Estos resultados se publicaron en 1993. [74]
Según el informe, los trabajos de 1984 de JINR y GSI establecieron simultáneamente e independientemente la síntesis del elemento 108. De los dos trabajos de 1984, se dijo que el de GSI era suficiente como descubrimiento por sí solo. El trabajo de JINR, que precedió al de GSI, "muy probablemente" mostró la síntesis del elemento 108. Sin embargo, eso se determinó en retrospectiva teniendo en cuenta el trabajo de Darmstadt; el trabajo de JINR se centró en identificar químicamente nietas remotas de los isótopos del elemento 108 (lo que no podía excluir la posibilidad de que estos isótopos hijos tuvieran otros progenitores), mientras que el trabajo de GSI identificó claramente la ruta de desintegración de esos isótopos del elemento 108. El informe concluyó que el crédito principal debería concederse a GSI. [71] En respuestas escritas a esta sentencia, tanto JINR como GSI estuvieron de acuerdo con sus conclusiones. En la misma respuesta, GSI confirmó que ellos y JINR pudieron resolver todos los conflictos entre ellos. [75]
Históricamente, un elemento recién descubierto recibía el nombre de su descubridor. La primera regulación llegó en 1947, cuando la IUPAC decidió nombrar la regulación requerida en caso de que hubiera nombres contradictorios. [76] [o] Estos asuntos debían ser resueltos por la Comisión de Nomenclatura Inorgánica y la Comisión de Pesos Atómicos . Revisarían los nombres en caso de conflicto y seleccionarían uno; la decisión se basaría en una serie de factores, como el uso, y no sería un indicador de prioridad de una reclamación. Las dos comisiones recomendarían un nombre al Consejo de la IUPAC, que sería la autoridad final. [76] Los descubridores tenían el derecho de nombrar un elemento, pero su nombre estaría sujeto a la aprobación de la IUPAC. [76] La Comisión de Pesos Atómicos se distanció de la denominación de elementos en la mayoría de los casos. [76]
Según la nomenclatura de Mendeleev para elementos sin nombre y no descubiertos , el hasio sería conocido como "eka- osmio ", como en "el primer elemento debajo del osmio en la tabla periódica" (del sánscrito eka que significa "uno"). En 1979, la IUPAC publicó recomendaciones según las cuales el elemento debía llamarse "unniloctium" y le asignó el símbolo correspondiente de "Uno", [77] un nombre de elemento sistemático como marcador de posición hasta que el elemento fuera descubierto y luego confirmado el descubrimiento, y Se decidió un nombre permanente. Aunque estas recomendaciones fueron ampliamente seguidas en la comunidad química, los físicos competidores en el campo las ignoraron. [78] [79] Lo llamaron "elemento 108", con los símbolos E108 , (108) o 108 , o utilizaron el nombre propuesto "hasio". [80]
En 1990, en un intento de romper el estancamiento en el establecimiento de prioridades de descubrimiento y denominación de varios elementos, la IUPAC reafirmó en su nomenclatura de química inorgánica que una vez establecida la existencia de un elemento, los descubridores podían proponer un nombre. (Además, la Comisión de Pesos Atómicos fue excluida del proceso de denominación). La primera publicación sobre criterios para el descubrimiento de un elemento, publicada en 1991, especificaba la necesidad de reconocimiento por parte del TWG. [76]
Armbruster y sus colegas, los descubridores alemanes oficialmente reconocidos, celebraron el 7 de septiembre de 1992 una ceremonia para nombrar los elementos 107 a 109, todos reconocidos como descubiertos por GSI. Para el elemento 108, los científicos propusieron el nombre "hasio". [81] Se deriva del nombre latino Hassia para el estado alemán de Hesse, donde se encuentra el instituto. [14] [75] Este nombre fue propuesto a la IUPAC en una respuesta escrita a su decisión sobre la prioridad de las reclamaciones de descubrimiento de elementos, firmada el 29 de septiembre de 1992. [75]
El proceso de nombrar el elemento 108 fue parte de un proceso más amplio de nombrar una serie de elementos comenzando con el elemento 101 ; Tres equipos (JINR, GSI y LBL) afirmaron haber descubierto varios elementos y tener derecho a nombrarlos. A veces, estas afirmaciones chocaban; Dado que se consideraba que un descubridor tenía derecho a nombrar un elemento, los conflictos sobre la prioridad del descubrimiento a menudo resultaban en conflictos sobre los nombres de estos nuevos elementos. Estos conflictos se conocieron como las Guerras Transfermium . [82] Diferentes sugerencias para nombrar todo el conjunto de elementos desde 101 en adelante y ocasionalmente asignaron nombres sugeridos por un equipo para ser utilizados para elementos descubiertos por otro. [p] Sin embargo, no todas las sugerencias fueron recibidas con la misma aprobación; Los equipos protestaron abiertamente por las propuestas de nombres en varias ocasiones. [84]
En 1994, la Comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica de la IUPAC recomendó que el elemento 108 se llamara "hahnio" (Hn) en honor al físico alemán Otto Hahn, por lo que los elementos recibieron el nombre de Hahn y Lise Meitner (se recomendó que el elemento 109 se llamara meitnerio, siguiendo la sugerencia de GSI). ) estarían uno al lado del otro, honrando su descubrimiento conjunto de la fisión nuclear; [85] La IUPAC comentó que sentían que la sugerencia alemana era oscura. [86] GSI protestó, diciendo que esta propuesta contradecía la convención de larga data de otorgar al descubridor el derecho de sugerir un nombre; [87] la Sociedad Química Estadounidense apoyó a GSI. [14] El nombre "hahnium", aunque con el símbolo diferente Ha, ya había sido propuesto y utilizado por los científicos estadounidenses para el elemento 105 , por cuyo descubrimiento tenían una disputa con JINR; protestaron así por la confusa confusión de nombres. [88] Tras el alboroto, la IUPAC formó un comité ad hoc de representantes de las organizaciones nacionales adherentes de los tres países donde se encuentran las instituciones competidoras; produjeron un nuevo conjunto de nombres en 1995. El elemento 108 volvió a denominarse hahnio ; esta propuesta también fue retractada. [89] El compromiso final se alcanzó en 1996 y se publicó en 1997; El elemento 108 recibió el nombre de hasio (Hs). [90] Simultáneamente, el nombre dubnium (Db; de Dubna, la ubicación JINR) fue asignado al elemento 105, y el nombre hahnium no se usó para ningún elemento. [ cita necesaria ] [q]
La justificación oficial para este nombramiento, junto con el de darmstadtium para el elemento 110, fue que completaba un conjunto de nombres geográficos para la ubicación del GSI; este conjunto había sido iniciado por los nombres del siglo XIX europio y germanio . Este conjunto serviría como respuesta a la denominación anterior de americio , californio y berkelio para elementos descubiertos en Berkeley. Armbruster comentó sobre esto: "esta mala tradición [r] fue establecida por Berkeley. Queríamos hacerlo por Europa". [92] Más tarde, al comentar sobre el nombramiento del elemento 112 , Armbruster dijo: "Hice todo lo posible para garantizar que no continuemos con científicos y ciudades alemanas". [92]
El hasio no tiene isótopos estables ni naturales. En el laboratorio se han sintetizado varios isótopos radiactivos, ya sea fusionando dos átomos o observando la desintegración de elementos más pesados. En 2019, la cantidad de todo el hasio jamás producido fue del orden de cientos de átomos. [101] [102] Se han informado trece isótopos con números de masa que varían de 263 a 277 (con las excepciones de 274 y 276), cuatro de los cuales (hasio-265, -266, -267 y -277) tienen propiedades metaestables conocidas. afirma , [103] [x] aunque el del hasio-277 no está confirmado. [104] La mayoría de estos isótopos se desintegran predominantemente mediante desintegración alfa; este es el más común para todos los isótopos para los cuales se dispone de características integrales de desintegración, siendo la única excepción el hasio-277, que sufre fisión espontánea. [103] Los isótopos más ligeros generalmente se sintetizaban mediante fusión directa entre dos núcleos más ligeros, mientras que los isótopos más pesados se observaban típicamente como productos de desintegración de núcleos con números atómicos más grandes. [95]
Los núcleos atómicos tienen capas nucleares bien establecidas, y la existencia de estas capas proporciona a los núcleos una estabilidad adicional. Si un núcleo tiene cierta cantidad de protones o neutrones, llamados números mágicos, que completan ciertas capas nucleares, entonces el núcleo es aún más estable frente a la desintegración. Los números mágicos más altos conocidos son 82 para los protones y 126 para los neutrones. Esta noción a veces se amplía para incluir números adicionales entre esos números mágicos, que también proporcionan cierta estabilidad adicional e indican el cierre de "subcapas". A diferencia de los núcleos más ligeros, más conocidos, los núcleos superpesados están deformados. Hasta la década de 1960, el modelo de la gota de líquido era la explicación dominante de la estructura nuclear. Sugirió que la barrera de fisión desaparecería para los núcleos con alrededor de 280 nucleones. [105] [106] Por lo tanto, se pensó que la fisión espontánea ocurriría casi instantáneamente antes de que los núcleos pudieran formar una estructura que pudiera estabilizarlos; [62] parecía que los núcleos con Z ≈ 103 [y] eran demasiado pesados para existir durante un período de tiempo considerable. [107]
El modelo de capa nuclear posterior sugirió que los núcleos con alrededor de trescientos nucleones formarían una isla de estabilidad en la que los núcleos serían más resistentes a la fisión espontánea y sufrirían principalmente desintegración alfa con vidas medias más largas, [105] [106] y el siguiente Se espera que un núcleo doblemente mágico (que tiene números mágicos de protones y neutrones) se encuentre en el centro de la isla de estabilidad en las proximidades de Z = 110-114 y el número mágico de neutrones predicho N = 184. Descubrimientos posteriores sugirieron que el número mágico de neutrones predicho N = 184. la isla podría estar más lejos de lo previsto originalmente; También demostraron que los núcleos intermedios entre los actínidos de larga vida y la isla predicha se deforman y obtienen estabilidad adicional debido a los efectos de las capas. [106] El aumento de la estabilidad frente a la fisión espontánea debería ser especialmente grande frente a la fisión espontánea, aunque el aumento de la estabilidad frente a la desintegración alfa también sería pronunciado. [106] El centro de la región en un gráfico de nucleidos que correspondería a esta estabilidad para núcleos deformados se determinó como 270 Hs, y se esperaba que 108 fuera un número mágico para los protones de núcleos deformados (núcleos que están lejos de ser esféricos) y 162 es un número mágico de neutrones para tales núcleos. [108] Los experimentos con núcleos superpesados más ligeros, [109] así como con aquellos más cercanos a la isla esperada, [62] han demostrado una estabilidad mayor de la prevista anteriormente contra la fisión espontánea, lo que muestra la importancia de los efectos de las capas en los núcleos.
Los modelos teóricos predicen que una región de inestabilidad para algunos isótopos de hasio se ubicará alrededor de A = 275 [110] y N = 168-170, que se encuentra entre los cierres de capas de neutrones previstos en N = 162 para núcleos deformados y N = 184 para núcleos esféricos. [111] Se predice que los nucleidos dentro de esta región tendrán alturas de barrera de fisión bajas, lo que resultará en vidas medias parciales cortas hacia la fisión espontánea. Esta predicción está respaldada por la vida media observada de once milisegundos de 277 Hs y la vida media de cinco milisegundos de la isobara vecina 277 Mt porque se demostró que los factores de obstáculo del nucleón impar eran mucho más bajos de lo esperado. Las vidas medias medidas son incluso más bajas que las predichas originalmente para los pares 276 H y 278 D, lo que sugiere una brecha en la estabilidad lejos de los cierres de las corazas y tal vez un debilitamiento de los cierres de las corazas en esta región. [111]
En 1991, los físicos polacos Zygmunt Patyk y Adam Sobiczewski predijeron [112] que 108 es un número mágico de protones para núcleos deformados y 162 es un número mágico de neutrones para dichos núcleos. Esto significa que tales núcleos están permanentemente deformados en su estado fundamental, pero tienen barreras de fisión altas y estrechas para una mayor deformación y, por lo tanto, vidas relativamente largas hacia la fisión espontánea. [113] [114] Las perspectivas computacionales para la estabilización del caparazón durante 270 H lo convirtieron en un candidato prometedor para un núcleo doblemente mágico deformado. [115] Los datos experimentales son escasos, pero los investigadores interpretan los datos existentes para respaldar la asignación de N = 162 como un número mágico. En particular, esta conclusión se extrajo de los datos de desintegración de 269 Hs, 270 Hs y 271 Hs. [z] En 1997, el físico polaco Robert Smolańczuk calculó que el isótopo 292 Hs puede ser el núcleo superpesado más estable contra la desintegración alfa y la fisión espontánea como consecuencia del cierre previsto de la capa N = 184. [118] [119]
No se sabe que el hasio se encuentre naturalmente en la Tierra; las vidas medias de todos sus isótopos conocidos son lo suficientemente cortas como para que ningún hasio primordial hubiera sobrevivido hasta el día de hoy. Esto no descarta la posibilidad de la existencia de isótopos o isómeros nucleares desconocidos y de vida más larga , algunos de los cuales aún podrían existir en cantidades traza si tienen una vida lo suficientemente larga. Ya en 1914, el físico alemán Richard Swinne propuso el elemento 108 como fuente de rayos X en la capa de hielo de Groenlandia . Aunque Swinne no pudo verificar esta observación y, por lo tanto, no afirmó haberlo descubierto, propuso en 1931 la existencia de "regiones" de elementos transuránicos de larga vida, incluida una alrededor de Z = 108. [120]
En 1963, el geólogo y físico soviético Viktor Cherdyntsev, que anteriormente había afirmado la existencia del curio primordial -247, [121] afirmó haber descubierto el elemento 108, específicamente el isótopo 267 108, que supuestamente tenía una vida media de 400 a 500 millones . años—en molibdenita natural y sugirió el nombre provisional sergenium (símbolo Sg); [122] [aa] este nombre tiene su origen en el nombre de la Ruta de la Seda y se explicó que "proviene de Kazajstán ". [122] Su fundamento para afirmar que el sergenio era el homólogo más pesado del osmio fue que los minerales que supuestamente contenían sergenio formaban óxidos volátiles cuando se hervían en ácido nítrico , de manera similar al osmio. [123]
Los hallazgos de Cherdyntsev fueron criticados por el físico soviético Vladimir Kulakov con el argumento de que algunas de las propiedades que Cherdyntsev afirmaba que tenía el sergenio eran inconsistentes con la física nuclear vigente en ese momento. Las principales preguntas planteadas por Kulakov fueron que la supuesta energía de desintegración alfa del sergenio era muchos órdenes de magnitud menor de lo esperado y la vida media dada era ocho órdenes de magnitud más corta de lo que se predeciría para un nucleido en desintegración alfa con la supuesta desintegración. energía. Al mismo tiempo, una vida media corregida en la región de 10 a 16 años sería imposible porque implicaría que las muestras contenían alrededor de cien miligramos de sergenio. [123] En 2003, se sugirió que la desintegración alfa observada con una energía de 4,5 MeV podría deberse a una transición de baja energía y fuertemente mejorada entre diferentes estados hiperdeformados de un isótopo de hasio alrededor de 271 Hs, lo que sugiere que la existencia de elementos superpesados en la naturaleza era al menos posible, aunque improbable. [124]
En 2006, el geólogo ruso Alexei Ivanov planteó la hipótesis de que un isómero de 271 Hs podría tener una vida media de aproximadamente(2,5 ± 0,5) × 10 8 años, lo que explicaría la observación de partículas alfa con energías en torno a 4,4 MeV en algunas muestras de molibdenita y osmiridio . [125] Este isómero de 271 Hs podría producirse a partir de la desintegración beta de 271 Bh y 271 Sg, que, siendo homólogos al renio y al molibdeno respectivamente, deberían ocurrir en la molibdenita junto con el renio y el molibdeno si ocurrieran en la naturaleza. Debido a que el hasio es homólogo del osmio, debería aparecer junto con el osmio en el osmiridio si se encuentra en la naturaleza. Las cadenas de desintegración de 271 Bh y 271 Sg son hipotéticas y la vida media prevista de este hipotético isómero de hasio no es lo suficientemente larga como para que quede una cantidad suficiente en la Tierra. [125] Es posible que se depositen más 271 H en la Tierra a medida que el Sistema Solar viaja a través de los brazos espirales de la Vía Láctea ; esto explicaría los excesos de plutonio-239 encontrados en los fondos oceánicos del océano Pacífico y del golfo de Finlandia . Sin embargo, se predice que los minerales enriquecidos con 271 Hs tendrán excesos de sus hijos uranio-235 y plomo-207; también tendrían distintas proporciones de elementos que se forman durante la fisión espontánea, como el criptón , el circonio y el xenón . La aparición natural de hasio en minerales como la molibdenita y la osmirida es teóricamente posible, pero muy poco probable. [125]
En 2004, JINR inició una búsqueda de hasio natural en el Laboratorio Subterráneo de Modane en Modane , Auvernia-Ródano-Alpes , Francia; esto se hizo bajo tierra para evitar interferencias y falsos positivos de los rayos cósmicos . [14] En 2008-09, un experimento realizado en el laboratorio dio como resultado la detección de varios eventos registrados de multiplicidad de neutrones (número de neutrones libres emitidos después de que un núcleo impactado por un neutrón y fisionado) superior a tres en el osmio natural, y En 2012-2013, estos hallazgos se reafirmaron en otro experimento realizado en el laboratorio. Estos resultados insinuaron que el hasio natural podría existir potencialmente en la naturaleza en cantidades que permitan su detección mediante química analítica, pero esta conclusión se basa en una suposición explícita de que existe un isótopo de hasio de larga vida al que se podrían atribuir los eventos registrados. [126]
Dado que 292 Hs puede ser particularmente estable frente a la desintegración alfa y la fisión espontánea, se consideró un candidato para existir en la naturaleza. Sin embargo, se predice que este nucleido será muy inestable hacia la desintegración beta y cualquier isótopo beta estable de hasio, como el 286 Hs, sería demasiado inestable en los otros canales de desintegración para ser observado en la naturaleza. [119] Una búsqueda realizada en 2012 de 292 Hs en la naturaleza junto con su homólogo osmio en el Laboratorio Maier-Leibnitz en Garching , Baviera , Alemania, no tuvo éxito, estableciendo un límite superior para su abundancia en3 × 10 −15 gramos de hasio por gramo de osmio. [127]
Varios cálculos sugieren que el hasio debería ser el elemento del grupo 8 más pesado hasta el momento, de conformidad con la ley periódica . En general, sus propiedades deberían coincidir con las esperadas para un homólogo de osmio más pesado; como ocurre con todos los transactínidos , se espera que surjan algunas desviaciones debido a efectos relativistas . [128]
Se han medido muy pocas propiedades del hasio o sus compuestos; esto se debe a su producción extremadamente limitada y costosa [129] y al hecho de que el hasio (y sus padres) se descompone muy rápidamente. Se han medido algunas propiedades singulares relacionadas con la química, como la entalpía de adsorción del tetróxido de hasio, pero las propiedades del metal hasio siguen siendo desconocidas y sólo se dispone de predicciones.
Los efectos relativistas sobre el hasio deberían surgir debido a la alta carga de sus núcleos, lo que hace que los electrones alrededor del núcleo se muevan más rápido, tan rápido que su velocidad se vuelve comparable a la velocidad de la luz. [130] Hay tres efectos principales: el efecto relativista directo, el efecto relativista indirecto y la división espín-órbita . (Los cálculos existentes no tienen en cuenta las interacciones Breit , pero son insignificantes y su omisión sólo puede dar como resultado una incertidumbre de los cálculos actuales de no más del 2%) .
A medida que aumenta el número atómico, también aumenta la atracción electrostática entre un electrón y el núcleo. Esto hace que la velocidad del electrón aumente, lo que conlleva un aumento de su masa . Esto a su vez conduce a la contracción de los orbitales atómicos , más específicamente los orbitales s y p 1/2 . Sus electrones se vuelven más unidos al átomo y más difíciles de extraer del núcleo. Éste es el efecto relativista directo. Originalmente se pensó que era fuerte sólo para los electrones más internos, pero más tarde se estableció que también influye significativamente en los electrones de valencia. [132]
Dado que los orbitales s y p 1/2 están más cerca del núcleo, toman una mayor porción de la carga eléctrica del núcleo sobre sí mismos ("lo protegen"). Esto deja menos carga para la atracción de los electrones restantes, cuyos orbitales, por lo tanto, se expanden, lo que facilita su extracción del núcleo. Este es el efecto relativista indirecto. [133] Como resultado de la combinación de los efectos relativistas directos e indirectos, el ion Hs + , en comparación con el átomo neutro, carece de un electrón 6d, en lugar de un electrón 7s. En comparación, Os + carece de un electrón 6s en comparación con el átomo neutro. [4] El radio iónico (en estado de oxidación +8) del hasio es mayor que el del osmio debido a la expansión relativista de los orbitales 6p 3/2 , que son los orbitales más externos para un ion Hs 8+ (aunque en la práctica tal Los iones altamente cargados estarían demasiado polarizados en ambientes químicos para tener mucha realidad). [134]
Hay varios tipos de orbitales electrónicos, indicados con las letras s, p, d y f (se espera que los orbitales g comiencen a ser químicamente activos entre los elementos después del elemento 120 ). Cada uno de estos corresponde a un número cuántico azimutal l : s a 0, p a 1, d a 2 y f a 3. Cada electrón también corresponde a un número cuántico de espín s , que puede ser igual a +1/2 o −1. /2. [135] Así, el número cuántico de momento angular total j = l + s es igual a j = l ± 1/2 (excepto l = 0, para el cual para ambos electrones en cada orbital j = 0 + 1/2 = 1 /2). [135] El espín de un electrón interactúa relativistamente con su órbita, y esta interacción conduce a la división de una subcapa en dos con diferentes energías (la que tiene j = l − 1/2 tiene menor energía y, por lo tanto, estos electrones son más difíciles de detectar). extracto): [136] por ejemplo, de los seis electrones 6p, dos se convierten en 6p 1/2 y cuatro se convierten en 6p 3/2 . Esta es la división espín-órbita (a veces también denominada división de subcapa o acoplamiento jj ). [137] [ab] Es más visible con los electrones p, [131] que no desempeñan un papel importante en la química del hasio, [11] pero los de los electrones d y f están dentro del mismo orden de magnitud [131] (Cuantitativamente, la división espín-órbita se expresa en unidades de energía, como electronvoltios ). [135]
Estos efectos relativistas son responsables del aumento esperado de la energía de ionización , la disminución de la afinidad electrónica y el aumento de la estabilidad del estado de oxidación +8 en comparación con el osmio; sin ellos, las tendencias se invertirían. [139] Los efectos relativistas disminuyen las energías de atomización de los compuestos de hasio porque la división espín-órbita del orbital d reduce la energía de enlace entre los electrones y el núcleo y porque los efectos relativistas disminuyen el carácter iónico en el enlace. [139]
Los miembros anteriores del grupo 8 tienen puntos de fusión relativamente altos: Fe, 1538 °C; Rusia , 2334 °C; Os, 3033 °C. Al igual que ellos, se predice que el hasio es un sólido a temperatura ambiente [5] aunque su punto de fusión no se ha calculado con precisión. El hasio debería cristalizar en la estructura hexagonal compacta ( c / a = 1,59), [5] de manera similar a su congénere más ligero , el osmio. [5] Se calcula que el hasio metálico puro [5] [140] tiene un módulo de volumen (resistencia a la compresión uniforme) de 450 GPa , comparable con el del diamante , 442 GPa. [141] Se espera que el hasio sea uno de los más densos de los 118 elementos conocidos, con una densidad prevista de 27 a 29 g/cm 3 frente a los 22,59 g/cm 3 medidos para el osmio. [6] [7]
Se espera que el radio atómico del hasio sea de alrededor de 126 pm. [12] Debido a la estabilización relativista del orbital 7s y la desestabilización del orbital 6d, se predice que el ion Hs + tendrá una configuración electrónica de [ Rn ] 5f 14 6d 5 7s 2 , cediendo un electrón 6d en lugar de un 7s electrón, que es el comportamiento opuesto al de sus homólogos más ligeros. Se espera que el ion Hs 2+ tenga una configuración electrónica de [Rn] 5f 14 6d 5 7s 1 , análoga a la calculada para el ion Os 2+ . [4] En los compuestos químicos , se calcula que el hasio muestra las características de enlace de un elemento del bloque d , cuyo enlace será ejecutado principalmente por los orbitales 6d 3/2 y 6d 5/2 ; En comparación con los elementos de los períodos anteriores, los orbitales 7s, 6p 1/2 , 6p 3/2 y 7p 1/2 deberían ser más importantes. [142]
El hasio es el sexto miembro de la serie 6d de metales de transición y se espera que sea muy parecido a los metales del grupo del platino . [144] Algunas de estas propiedades fueron confirmadas mediante experimentos de química en fase gaseosa. [145] [146] [147] Los elementos del grupo 8 representan una amplia variedad de estados de oxidación, pero el rutenio y el osmio representan fácilmente su estado de oxidación de grupo de +8; este estado se vuelve más estable a lo largo del grupo. [143] [148] [149] Este estado de oxidación es extremadamente raro: entre los elementos estables, solo el rutenio, el osmio y el xenón pueden alcanzarlo en compuestos razonablemente estables. [ac] Se espera que el hasio siga a sus congéneres y tenga un estado estable +8, [146] pero, al igual que ellos, debería mostrar estados de oxidación estables más bajos, como +6, +4, +3 y +2. [12] [10] Se espera que el hasio (IV) sea más estable que el hasio (VIII) en solución acuosa. [152] El hasio debería ser un metal bastante noble . [153] Se espera que el potencial de reducción estándar para el par Hs 4+ /Hs sea 0,4 V. [12]
Los elementos del grupo 8 muestran una química de óxido distintiva . Todos los miembros más ligeros tienen tetróxidos conocidos o hipotéticos, MO 4 . [154] Su poder oxidante disminuye a medida que se desciende en el grupo. El FeO 4 no se conoce debido a su extraordinariamente grande afinidad electrónica (la cantidad de energía liberada cuando se agrega un electrón a un átomo o molécula neutro para formar un ion negativo [155]) , lo que resulta en la formación del conocido oxianión ferrato . (VI) , FeO2-4
_. [156] El tetróxido de rutenio , RuO 4 , que se forma por oxidación del rutenio (VI) en ácido, se reduce fácilmente a rutenato (VI), RuO.2-4
_. [157] [158] La oxidación del rutenio metálico en el aire forma el dióxido, RuO 2 . [159] Por el contrario, el osmio se quema para formar el tetróxido estable , OsO 4 , [160] [161] que se compleja con el ion hidróxido para formar un complejo de osmio (VIII) , [OsO 4 (OH) 2 ] 2− . [162] Por lo tanto, el hasio debería comportarse como un homólogo más pesado del osmio mediante la formación de un tetróxido HsO 4 estable y muy volátil , [14] [145] [147] [148] [163] que sufre complejación con hidróxido para formar un hassate. (VIII), [HsO 4 (OH) 2 ] 2− . [164] El tetróxido de rutenio y el tetróxido de osmio son volátiles debido a su geometría molecular tetraédrica simétrica y porque tienen carga neutra; De manera similar, el tetróxido de hasio debería ser un sólido muy volátil. Se sabe experimentalmente que la tendencia de las volatilidades de los tetróxidos del grupo 8 es RuO 4 < OsO 4 > HsO 4 , lo que confirma los resultados calculados. En particular, las entalpías calculadas de adsorción (la energía requerida para la adhesión de átomos, moléculas o iones de un gas, líquido o sólido disuelto a una superficie ) de HsO 4 , −(45,4 ± 1) kJ/mol en cuarzo , concuerda muy bien con el valor experimental de −(46 ± 2) kJ/mol. [165]
El primer objetivo de la investigación química fue la formación del tetróxido; Se eligió porque el rutenio y el osmio forman tetróxidos volátiles, siendo los únicos metales de transición que muestran un compuesto estable en el estado de oxidación +8. [166] A pesar de que esta selección para estudios químicos en fase gaseosa fue clara desde el principio, [148] la caracterización química del hasio se consideró una tarea difícil durante mucho tiempo. [148] Aunque los isótopos de hasio se sintetizaron por primera vez en 1984, no fue hasta 1996 que se sintetizó un isótopo de hasio lo suficientemente duradero como para permitir estudios químicos. Lamentablemente, este isótopo de hasio, 269 Hs, se sintetizó indirectamente a partir de la desintegración del 277 Cn; [148] los métodos de síntesis indirecta no sólo no son favorables para los estudios químicos, [167] sino que la reacción que produjo el isótopo 277 Cn tuvo un rendimiento bajo (su sección transversal era de sólo 1 pb [148] ) y, por lo tanto, no proporcionó suficiente hasio. átomos para una investigación química. [144] La síntesis directa de 269 Hs y 270 Hs en la reacción 248 Cm( 26 Mg, x n) 274− x Hs ( x = 4 o 5) parecía más prometedora porque la sección transversal para esta reacción era algo mayor a 7 pb . [148] Este rendimiento era todavía aproximadamente diez veces menor que el de la reacción utilizada para la caracterización química del bohrio . [148] Fue necesario introducir nuevas técnicas de irradiación, separación y detección antes de que el hasio pudiera caracterizarse químicamente con éxito. [148]
El rutenio y el osmio tienen una química muy similar debido a la contracción de los lantánidos , pero el hierro muestra algunas diferencias con respecto a ellos; por ejemplo, aunque el rutenio y el osmio forman tetróxidos estables en los que el metal se encuentra en el estado de oxidación +8, el hierro no. [148] [154] En preparación para la caracterización química del hasio, la investigación se centró en el rutenio y el osmio en lugar del hierro [148] porque se esperaba que el hasio fuera similar al rutenio y al osmio, ya que los datos previstos sobre el hasio coincidían estrechamente con los de aquellos. dos. [168] [169]
Los primeros experimentos de química se realizaron mediante termocromatografía de gases en 2001, utilizando como referencia los radioisótopos sintéticos de osmio 172 Os y 173 Os. Durante el experimento, se sintetizaron siete átomos de hasio utilizando las reacciones 248 Cm( 26 Mg,5n) 269 Hs y 248 Cm( 26 Mg,4n) 270 Hs. Luego fueron termalizados y oxidados en una mezcla de gases de helio y oxígeno para formar moléculas de tetróxido de hasio. [145] [147] [170]
La temperatura de deposición medida del tetróxido de hasio fue más alta que la del tetróxido de osmio, lo que indicó que el primero era el menos volátil, y esto colocó al hasio firmemente en el grupo 8. [145] [147] [171] La entalpía de adsorción de HsO 4 Medido,−46 ± 2 kJ/mol , fue significativamente menor que el valor previsto,−36,7 ± 1,5 kJ/mol , lo que indica que OsO 4 es más volátil que HsO 4 , lo que contradice cálculos anteriores que implicaban que deberían tener volatilidades muy similares. A modo de comparación, el valor de OsO 4 es−39 ± 1 kJ/mol . [172] (Los cálculos que arrojaron una coincidencia más cercana con los datos experimentales se produjeron después del experimento, en 2008.) [165] Es posible que el tetróxido de hasio interactúe de manera diferente con el nitruro de silicio que con el dióxido de silicio , los químicos utilizados para el detector; Se requiere más investigación para establecer si existe una diferencia entre tales interacciones y si ha influido en las mediciones. Dicha investigación incluiría mediciones más precisas de las propiedades nucleares del 269 Hs y comparaciones con RuO 4 además de OsO 4 . [171]
En 2004, los científicos hicieron reaccionar tetróxido de hasio e hidróxido de sodio para formar hasato de sodio (VIII), una reacción bien conocida con el osmio. Esta fue la primera reacción ácido-base con un compuesto de hasio, formando hasato de sodio (VIII): [164]
El equipo de la Universidad de Mainz planeó en 2008 estudiar la galvanoplastia de átomos de hasio en la nueva instalación TASCA de GSI. Su objetivo era utilizar la reacción 226 Ra( 48 Ca,4n) 270 Hs. [173] Los científicos de GSI esperaban utilizar TASCA para estudiar la síntesis y las propiedades del compuesto hassoceno de hasio (II), Hs ( C 5 H 5 ) 2 , utilizando la reacción 226 Ra ( 48 Ca, x n). Este compuesto es análogo a los compuestos más ligeros ferroceno , rutenoceno y osmoceno , y se espera que tenga los dos anillos de ciclopentadienilo en una conformación eclipsada como el rutenoceno y el osmoceno y no en una conformación escalonada como el ferroceno. [10] Se eligió el hassoceno, que se espera que sea un compuesto estable y altamente volátil, porque tiene hasio en el estado de oxidación formal bajo de +2, aunque el enlace entre el metal y los anillos es mayoritariamente covalente en los metalocenos , en lugar de el estado alto +8 que se había investigado previamente, y se esperaba que los efectos relativistas fueran más fuertes en el estado de oxidación más bajo. La estructura altamente simétrica del hasoceno y su bajo número de átomos facilitan los cálculos relativistas. [10] A partir de 2021 [actualizar], no hay informes experimentales de hasoceno. [174]
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