Oganesson

Dans les années 1960, l'ununoctium était appelé éka-émanation[7] (symbole eka-Em dans la littérature scientifique d'alors ; « émanation » était le nom sous lequel était désigné le radon à cette époque) ou parfois éka-radon (eka-Rn), puis l'UICPA a recommandé en 1979 la dénomination systématique « un-un-oct-ium » fondée sur les trois chiffres du numéro atomique[11]. Il s'agit d'une dénomination temporaire avec un symbole à trois lettres qui s'applique à tous les éléments chimiques dont l'observation n'a pas encore été validée par l'UICPA, le nom définitif avec son symbole à deux lettres étant alors choisi par l'équipe à l'origine de la première caractérisation de l'élément.

L'ancien nom ununoctium relève de la dénomination systématique attribuée par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) aux éléments chimiques inobservés ou dont la caractérisation expérimentale n'est pas encore formellement validée. Il est composé de racines gréco-latines signifiant « un-un-huit » et du suffixe -ium générique pour les noms d'éléments chimiques.

Dans le cas de l'ununoctium, le nom provisoire est longtemps demeuré en usage bien que l'observation de cet élément soit largement acceptée depuis plusieurs années, parce que l'UICPA n'avait pas encore validé sa caractérisation ; de surcroît, les deux équipes (russe et américaine) à l'origine de cette observation n'étaient pas parvenues à un consensus sur le nom à donner à l'élément 118.

À l'issue de l'annonce prématurée de 1999, l'équipe du LLNL a voulu l'appeler Ghiorsium (Gh), d'après Albert Ghiorso, un directeur de l'équipe[12], mais cette dénomination n'a pas été retenue par la suite. Lors de l'annonce par les Russes, en 2006, de la synthèse de cet élément au Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR) du JINR, la première suggestion aurait été de l'appeler Dubnadium (Dn), mais ce terme était trop proche du Dubnium (Db), dont ils étaient également à l'origine[13]. Cependant, lors d'un entretien avec une revue russe, le directeur du laboratoire a déclaré que son équipe envisageait deux noms : Flyorium en hommage au fondateur du laboratoire, Georgy Flyorov, et Moscovium, puisque Doubna se trouve dans l'oblast de Moscou[14]. Il a expliqué par la même occasion que le droit de choisir le nom de cet élément devait revenir à l'équipe russe, même si c'était l'équipe américaine du LLNL qui avait notamment fourni la cible de californium, car le FLNR est la seule infrastructure au monde à pouvoir réaliser cette expérience[15].

Avant d'être formellement nommé, l'oganesson était parfois appelé eka-radon (« en dessous du radon » dans le tableau périodique des éléments) en référence à la désignation provisoire des éléments prédits par Dmitri Mendeleïev avant qu'ils ne soient isolés et nommés[alpha 1]. Dans la littérature scientifique, l'ununoctium est généralement appelé élément 118. Sa découverte a été confirmée par l'UICPA le 30 décembre 2015[16].

Le 8 juin 2016, la division de chimie inorganique de l'UICPA annonce sa décision de retenir comme nom finaliste l'oganesson, de symbole Og, en l'honneur de Iouri Oganessian. Une consultation publique fut ouverte jusqu'au 8 novembre 2016[17] - [18]. L'UICPA l'adopte définitivement le 28 novembre 2016[19]. Il s'agit du deuxième élément dont l'éponyme est une personne vivante, après le seaborgium[20].

Avec 118 protons et 176 neutrons, l'oganesson 294 se place juste « au-dessus » (en termes de numéro atomique) de certaines localisations de l'îlot de stabilité théorique.

Aucun élément chimique de numéro atomique supérieur à 82 (plomb) ne possède d'isotope stable[alpha 2], et tous les éléments de numéro atomique supérieur à 101 (mendélévium) ont une période radioactive inférieure à la journée.

Certaines théories décrivant la structure nucléaire selon un modèle en couches — les théories dites microscopic-macroscopic (MM) et de champ moyen relativiste (RMF) — prédisent l'existence d'un îlot de stabilité autour de nucléides constitués d'un « nombre magique » de neutrons et d'un nombre magique de protons : 184 neutrons dans tous les cas, mais 114, 120, 122 ou 126 protons selon les théories et les paramètres retenus dans les modèles. L'élément 118, avec ses 118 protons et 176 neutrons pour son isotope connu, serait donc dans le voisinage de cet « îlot de stabilité » ; sa période radioactive de 0,89^+1,07
_−0,31 ms est un peu plus élevée qu'attendu[36] - [37], ce qui irait dans le sens de cette théorie[38].

Des calculs laissent penser que d'autres isotopes de l'oganesson pourraient avoir une période radioactive de l'ordre de la milliseconde[39] et, pour certains, supérieure à celle du noyau ²⁹⁴Og synthétisé, notamment les isotopes 293, 295, 296, 297, 298, 300 et 302[36]. Certains isotopes plus lourds, avec davantage de neutrons, pourraient également avoir des périodes radioactives plus longues, par exemple autour de ³¹³Og[40].

Appartenant à la colonne des gaz nobles, l'oganesson devrait être un élément chimique à valence zéro : en raison de leur structure électronique, ces éléments sont chimiquement relativement inertes car, ayant une couche de valence aux sous-couches s et p complètes, ils n'ont pas d'électron de valence pour former une liaison chimique, en vertu de la règle de l'octet. On pourrait donc s'attendre à ce que l'oganesson ressemble au radon[41]. Selon toute vraisemblance, la configuration électronique de l'oganesson devrait être 7s², 7p⁶[1]. Il serait cependant sensiblement plus réactif qu'on ne le pensait au premier abord. Étant situé en dessous du radon dans le tableau périodique des éléments, il serait de toute façon plus réactif que ce dernier. Mais des phénomènes quantiques, tels qu'un couplage spin-orbite sensible au sein des couches 7s et 7p, conduiraient à diviser ces sous-couches en fonction du spin des électrons et à réorganiser différemment les niveaux d'énergie avec la couche de valence, d'où une saturation apparente de cette dernière pour l'élément 114 (flérovium) plutôt que pour l'oganesson, dont la couche de valence serait ainsi moins stable que celle de l'élément 116 (livermorium), lui-même ayant une couche de valence moins stable que celle du flérovium[1]. En 2018, une étude théorique tenant compte des effets relativistes[alpha 3] - [42] - [43] conclut que les électrons ne sont plus séparés en couches distinctes mais sont délocalisés en une distribution presque uniforme, analogue à un gaz de Thomas-Fermi de particules sans interaction.

Il a par ailleurs été calculé que l'oganesson aurait une affinité électronique positive, à la différence de tous les autres gaz rares[44] - [45], mais des corrections issues de l'électrodynamique quantique sont venues atténuer cette affinité (notamment en réduisant de 9 % l'énergie de liaison de l'anion Og⁻), rappelant l'importance de ces corrections dans les atomes superlourds.

L'oganesson aurait une polarisabilité plus élevée que celle de tous les éléments de numéro atomique inférieur, et presque double de celle du radon[1], d'où un potentiel d'ionisation anormalement bas, similaire à celui du plomb, qui est 70 % celui du radon[46], et sensiblement plus faible que celle du flérovium[47]. Cela conduirait également à une température d'ébullition de 320 à 380 K[1], très supérieure aux valeurs publiées jusqu'à présent, de l'ordre de 263 K[48] et 247 K[49]. Même avec la marge d'incertitude sur cette température d'ébullition, il semble peu probable que l'oganesson, s'il existait en quantité massive, soit à l'état gazeux aux conditions normales de température et de pression. Dans la mesure où la plage de températures dans lesquelles les autres gaz rares existent à l'état liquide est très étroite (entre 2 et 9 K), l'oganesson serait sans doute même solide[50].

Aucun composé d'oganesson n'a encore été synthétisé, mais des modélisations de tels composés ont été calculées dès le milieu des années 1960[7]. Si cet élément présente une structure électronique de gaz rare, il devrait être difficile à oxyder en raison d'une énergie d'ionisation élevée[51], mais cette hypothèse paraît discutable. Les effets de couplage spin-orbite sur ses électrons périphériques auraient pour effet de stabiliser les états d'oxydation +2 et +4 avec le fluor, conduisant respectivement au difluorure d'oganesson OgF₂ et au tétrafluorure d'oganesson OgF₄, avec pour ce dernier une géométrie tétraédrique et non pas tétragonale plane comme le tétrafluorure de xénon XeF₄ : cette géométrie différente vient de ce que les liaisons en jeu seraient de nature différente, liaison ionique dans le cas de l'oganesson, liaison à trois centres et quatre électrons dans le cas du xénon.

Conformation de la molécule de tétrafluorure d'oganesson OgF4		Conformation de la molécule de tétrafluorure de xénon XeF4

Le caractère ionique des liaisons oganesson-fluor rendrait ces composés peu volatils[52] - [53].

Enfin, l'oganesson serait suffisamment électropositif pour former des liaisons avec le chlore et donner des composés chlorés[52].