108, Hassium (Hs)

lat. hassia = dt. Bundesland Hessen

Das Element Hassium:
         
  Re Os Ir  
  Bh Hs Mt  
   
         
 
   
   
   
   
   
   
   
Natürliche Entstehung von Hassium (Nukleosynthese): Hassium kann wie alle Elemente mit Massenzahlen von wesentlich mehr als 250 nicht mehr durch r-Prozesse gebildet werden. Spuren des Elementes können theoretisch nach Supernova-Explosionen durch direkte Kernfusion genügend großer Kerne entstehen.
Vorkommen von Hassium: Da selbst die langlebigsten Isotope von Hassium maximale Halbwertszeiten im zweistelligen Minutenbereich haben, sind bereits nach wenigen Stunden primordial entstandene Atome des Elementes wieder zerfallen.

Die einzigen irdischen Vorkommen beschränken sich auf die wenigen Atome, die für kurze Zeit an einem der Kernforschungszentren in den Zyklotronen erzeugt werden.
Hassium-Gewinnung: Folgende Synthesen die zu Hassium führen, sind zurzeit (2012, April) bekannt:[1]

Isotop Reaktion Wann Isotop Reaktion Wann
263Hs 208Pb + 56Fe + 210 MeV → 263Hs + n 2008 271Hs 248Cm + 26Mg + 101 MeV → 271Hs + 3n 2004
264Hs 207Pb + 58Fe + 212 MeV → 264Hs + n 1986 272Hs Bisher keine Reaktion bekannt. --
265Hs 208Pb + 58Fe + 213 MeV → 265Hs + n 1984 273Hs 277Ds → 273Hs + α + 10,29 MeV 2010
266Hs 270Ds → 266Hs + α + 11,20 MeV 2000 274Hs Bisher keine Reaktion bekannt. --
267Hs 238U + 34S + 146 MeV → 267Hs + 5n 1995 275Hs 279Ds → 275Hs + α + 9,60 MeV 2003
268Hs 238U + 34S + 138 MeV → 268Hs + 4n 2009 276Hs Bisher keine Reaktion bekannt. --
269Hs 273Ds → 269Hs + α + 11,37 MeV 1996 277Hs 281Ds → 277Hs + α + 8,96 MeV 1999
270Hs 248Cm + 26Mg + 107 MeV → 270Hs + 4n 1996
Chemie von Hassium: Experimentelle Chemie: Da alle bisher synthetisierten Hassium-Isotope sehr kurze Halbwertszeiten haben, sind Experimente mit Hassium sehr schwierig. Immerhin gelang 2001 die Darstellung eines Hassium(VIII)oxids durch Reaktion eines Helium-Sauerstoffgemisches mit frisch erzeugtem Hassium. Das Experiment fand mit insgesamt 5 Atomen statt; als Referenz wurde Os-172 verwendet, welches eine ähnliche Halbwertszeit wie das verwendete Hs-269 hat. Damit konnte immerhin belegt werden, dass Hassium analog seiner leichten Homologen ein flüchtiges Oxid in der Oxidationsstufe +8 zu bilden vermag. Hassium(VIII)oxid ist weniger flüchtig als Osmium(VIII)oxid.[1]

2004 konnte in einem weiteren Experiment das Natriumsalz der Hassium(VIII)säure, das Natriumdihydroxytetraoxohassat(VIII), Na2HsO4(OH)2, dargestellt und nachgewiesen werden. Damit kann es als gesichert gelten, dass sich das Hassium wie ein Homologes der 10. Gruppe (Eisengruppe) verhält.[1]

Voraussagen: Die erste Ionisierungsenergie wird mit 7,6 eV angenommen. Dies bedeutet, dass sie zwischen den Werten von Ruthenium und Osmium liegen wird, was bedeutet, dass die analogen Verbindungen von Hassium nicht einem Trend Ru-Os-Hs, sondern eher Ru-Hs-Os folgen werden. Bestätigt werden kann dies bereits dadurch, dass Hassium(VIII)oxid weniger flüchtig als Osmium(VIII)oxid ist (da dieses seinerseits flüchtiger als Ruthenium(VIII)oxid ist, und damit von den dreien das leichtflüchtigste). Aufgrund des gröszlig;eren Atomradius steht jedoch zu erwarten, dass die höheren Oxidationsstufen des Hassiums stabiler sein werden, als jene bei Osmium und Ruthenium. Infolgedessen wäre das Hassium(VIII)oxid ein schwächeres Oxidationsmittel als Ruthenium(VIII)oxid und Osmium(VIII)oxid.

Demgegenüber dürften die stabilsten Oxidationsstufen +4 und +6 sein, während Hs(III)-Verbindungen Reduktionsmittel darstellen müssten. Hs(II)- und Hs(III)-Kationen sollten jedoch in wässriger Lösung existent sein, womit sich Hassium hier enger an das Ruthenium als an das Osmium anschließen würde.
Physikalische Besonderheiten von Hassium bzw. von seinen Verbindungen: Superlative Dichte: Berechnungen zeigen, dass Hassium eine noch höhere spezifische Dichte als die schweren Platinmetalle Osmium, Iridium und Platin haben wird. Sie wird im Bereich zwischen 28 und 32 g/cm3 liegen. Webelements prognostiziert eine Dichte von 28,2 g/cm3. Es bleibt jedoch anzumerken, dass es aufgrund der Instabilität des Hassiums nicht möglich ist, wägbare Mengen zu erhalten, weshalb diese Dichtewerte nur theoretische Bedeutung haben.

Drückt sich in den Dichtewerten der 7d-Elemente doch die Folge der Actinoiden-Kontraktion aus: Bei vergleichbaren Atomradien mit ihren leichteren Homolgen der 5. und 6. Periode nehmen ihre Atommassen gegenüber den Elementen der 6. Periode um ca. 140 bis 150% zu.
Quellen: [1] Wikipedia: Artikel Hassium (englisch). Die Energie-Inhalte zu den Kernreaktionen wurden selbst errechnet.