De laatste rij van het periodiek systeem loopt vol
ZÜRICH. Wie kent het periodiek systeem van de elementen niet? Iedereen die ooit les in scheikunde kreeg, heeft ermee te maken gehad. Scholieren die vandaag de dag scheikunde hebben, krijgen er een leerklusje bij: er zijn vier nieuwe elementen aan toegevoegd. En het einde is nog niet in zicht.
De internationale scheikunde-unie IUPAC, dat zetelt in het Zwitserse Zürich, heeft de ontdekking van de elementen met atoomnummer 113, 115, 117 en 118 deze week officieel bevestigd.
Voor de scheikundige gemeenschap is het geweldig nieuws. „Ze popelden van ongeduld om te zien dat de zevende rij van het periodiek systeem eindelijk compleet is”, aldus Jan Reedijk, voorzitter van de IUPAC Inorganic Chemistry Division en emeritus hoogleraar anorganische chemie aan Universiteit Leiden, op de website van de organisatie.
De details van element 113 –dat is ontdekt door het Japanse RIKEN-team– zijn gepubliceerd in de Journal of Physical Society of Japan. „Al meer dan zeven jaar hebben we gezocht naar bewijzen voor het bestaan van element 113”, aldus onderzoeksleider Kosuke Morita. „Ik geloofde vast we er op een gelukkige dag in zouden slagen.”
De publicatie van de andere heeft binnenkort plaats in het tijdschrift Pure and Applied Chemistry van IUPAC. Deze elementen zijn ontdekt door samenwerkende Russische en Amerikaanse teams.
Vervanger
Prettig klinkende namen hebben de nieuwe elementen nog niet. Er komen dus vervangers voor de tijdelijke aanduidingen waaronder ze nu bekend zijn.
„Volgens de huidige regels mogen alleen de ontdekkers van een erkend nieuw element een naam en een symbool voorstellen”, alsdus Reedijk. „Dat mag bijvoorbeeld de naam zijn van een wetenschapper, een plaats, een land, een mineraal, een eigenschap of een mythologisch concept.”
De IUPAC-voorzitter verwacht de voorstellen voor de namen en chemische symbolen van de vier elementen dit voorjaar. „En dan worden ze getoetst door IUPAC, onder meer op hun vertaalbaarheid naar andere talen dan het Engels. Ook kijken we of de naam of het symbool al eens eerder voor iets anders is gebruikt.”
Bezwaar
Na goedkeuring door IUPAC worden de voorgestelde namen vijf maanden lang voorgelegd aan het algemene publiek. „Als er geen steekhoudende bezwaren worden aangevoerd, dan worden ze, naar mijn inschatting, eind 2016 of begin 2017 definitief opgenomen in het periodiek systeem met hun uiteindelijke naam en symbool”, vervolgt Reedijk.
In de interim-tijd, tussen de erkenning van de ontdekking en de naamgeving, worden ze opgenomen in het periodiek systeem met de namen ununtrium (Uut) voor element 113, ununpentium (Uup) voor element 115, ununseptium (Uus) voor element 117 en ununoctium (Uuo) voor element 118.
Bijzonder
Reedijk noemt de ontdekking en erkenning van de nieuwe chemische elementen heel bijzonder. „En deze keer nog eens extra: het is de bekendmaking van vier nieuwe elementen in één keer; en hiermee wordt de zevende rij van het periodiek systeem gecompleteerd.”
De ontdekkingen zijn eigenlijk alleen maar van wetenschappelijk belang. Praktisch kunnen chemici er weinig mee, ook al om dat de kunstmatige elementen maar fracties van seconden bestaan.
„De nieuwe elementen helpen echter wel onze fundamentele kennis vooruit. We leren bijvoorbeeld beter begrijpen hoe atoomkernen bij elkaar worden gehouden. Ook kunnen we met deze kennis misschien het bestaan van nieuwe, stabiele elementen voorspellen. Ten slotte helpt het ons ook de ‘normale’ chemische elementen beter te begrijpen”, legt Reedijk uit.
Compleet
Juist omdat die zevende rij –ook wel periode genoemd– nu compleet is, zullen nieuwe ontdekkingen in de achtste rij terecht komen. „Het is nog maar de vraag of dat snel zal gebeuren. Er zijn in elk geval nog geen mogelijke nieuwe elementen –dus na element 118– gerapporteerd”, weet de IUPAC-voorzitter.
De Japanners van het RIKEN-team zijn nog niet klaar met het periodiek systeem, geeft onderzoeksleider Kosuke Morita aan. „We gaan nu kijken naar het braakliggende terrein dat voor ons ligt. Dat is dus de achtste periode: element 119 en verder.”
De handige tabel
APELDOORN. Het periodiek systeem der elementen is een tabel die alle scheikundige elementen systematisch gerangschikt weergeeft.
Wie heeft het periodiek systeem bedacht?
De Rus Dimitri Mendelejev. Het periodiek systeem wordt daarom ook wel de tabel van Mendelejev genoemd. Alle bekende elementen staan erin op volgorde van hun atoomnummer.
Wat kunnen scheikundigen met het periodiek systeem?
Hiermee kunnen ze onder meer de chemische en fysische eigenschappen van onbekende elementen voorspellen en allerlei eigenschappen van de elementen afleiden.
Wat is het nut van een periode?
Elementen uit dezelfde rij of periode staan naast elkaar. Hieruit kunnen met name fysische eigenschappen worden afgeleid, zoals atoomstraal en elektronegativiteit.
Wat kun je afleiden uit een groep?
Elementen uit dezelfde kolom of groep hebben vergelijkbare chemische eigenschappen. Zo reageren de elementen uit de eerste groep gemakkelijk met water. Helemaal rechts staan de edelgassen, die nauwelijks reageren met andere stoffen.
Wat zegt de tabel over het voorkomen van de elementen in de natuur?
Elementen met een atoomnummer van 82 of hoger zijn radioactief. Elementen die volgen op Uraan, nummer 92, komen niet meer in de vrije natuur voor. Ze kunnen alleen kunstmatig worden gemaakt.