Hassio

Hassio,  ₁₀₈ Hs

Hassio
Pronunciación	/ ˈhæs iəm /​​​​​ ⓘ [1] ​( HASS -ee-əm)
Número de masa	[271] (datos no decisivos) [a]
El hasio en la tabla periódica
Hidrógeno Helio Litio Berilio Boro Carbón Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Zinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón Rubidio Estroncio Itrio Circonio Niobio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Telurio Yodo Xenón Cesio Bario Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Prometeo Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio Hafnio Tantalio Tungsteno Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio (elemento) Talio Dirigir Bismuto Polonio Astato Radón Francio Radio Actinio Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio Californio Einstenio Fermio Mendelevio Nobelio Lawrence Rutherfordio Dubnio Seaborgio Bohrio Hassio Meitnerio Darmstadtio Roentgenio Copérnico Nihonio Flerovio Moscovio Livermorio Tennessee Oganesón Os ↑ Hs ↓ — bohrio ← hasio → meitnerio
Número atómico ( Z )	108
Grupo	grupo 8
Período	periodo 7
Bloquear	bloque d
Configuración electrónica	[ Rn ] 5f 14 6d 6 7s 2 [4]
Electrones por capa	2, 8, 18, 32, 32, 14, 2
Propiedades físicas
Fase en  STP	sólido (previsto) [5]
Densidad (cerca de  rt )	27–29 g/cm 3 (previsto) [6] [7]
Propiedades atómicas
Estados de oxidación	común: (ninguno) (+3), (+4), (+6), (+8), [8]
Energías de ionización	1º: 730 kJ/mol 2º: 1760 kJ/mol 3º: 2830 kJ/mol ( más ) (predicho) [9]
Radio atómico	empírico: 126  pm (estimado) [10]
Radio covalente	134 pm (estimado) [11]
Otras propiedades
Ocurrencia natural	sintético
Estructura cristalina	Hexagonal compacto (hcp) (previsto) [5]
Número CAS	54037-57-9
Historia
Nombramiento	de Hassia , latín para Hesse , Alemania, donde fue descubierto [12]
Descubrimiento	Gesellschaft für Schwerionenforschung (1984)
Isótopos del hassio en mi
Isótopos principales [13] Decadencia abundancia vida media ( t 1/2 ) modo producto 269 ​​Hs sintetizador 12 segundos alfa 265 sg 270 horas sintetizador 7,6 segundos alfa 266 sg 271 horas sintetizador 46 segundos alfa 267 sg 277 millones de millas sintetizador 130 segundos SF –
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El hasio es un elemento químico sintético ; su símbolo es Hs y su número atómico es 108. 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 de protones y neutrones para núcleos deformados, lo que le da una mayor estabilidad contra la fisión espontánea . El hasio es un elemento superpesado ; se ha producido en un laboratorio en cantidades muy pequeñas fusionando núcleos pesados ​​con otros más ligeros. Se ha planteado la hipótesis de la aparición natural del elemento, pero nunca se ha encontrado.

En la tabla periódica de los elementos, el hasio es un elemento transactínido , miembro del séptimo período y del grupo 8 ; por lo tanto, es el sexto miembro de la serie 6d de los 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 solo parcialmente, pero se comparan bien con la química de los otros elementos del grupo 8.

La principal innovación que condujo al descubrimiento del hassio fue la técnica de fusión fría, en la que los núcleos fusionados no diferían en masa tanto como en las técnicas anteriores. Se basaba en una mayor estabilidad de los núcleos objetivo, lo que a su vez reducía la energía de excitación. Esto reducía 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. El JINR utilizó esta técnica para intentar la síntesis del elemento 108 en 1978, en 1983 y en 1984; el último experimento dio como resultado una afirmación de que se había producido el elemento 108. Más tarde, en 1984, se produjo una afirmación de síntesis de la Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) en Darmstadt , Hesse , Alemania Occidental . El informe de 1993 del Grupo de Trabajo sobre Transfermio, 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 se atribuyó el mérito principal a los científicos alemanes. GSI anunció formalmente su deseo de nombrar al elemento hassio en honor al estado alemán de Hesse (Hassia en latín), sede de la instalación en 1992; este nombre fue aceptado como definitivo en 1997.

Síntesis de núcleos superpesados

Un núcleo atómico superpesado ^[b] se crea en una reacción nuclear que combina otros dos núcleos de tamaño desigual ^[c] en uno; aproximadamente, cuanto más desiguales sean los dos núcleos en términos de masa , mayor será la posibilidad de que los dos reaccionen. ^[19] El material hecho de los núcleos más pesados ​​se convierte en un objetivo, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos solo pueden fusionarse en uno si se aproximan lo suficiente; normalmente, los núcleos (todos cargados positivamente) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática . La interacción fuerte puede superar esta repulsión, pero solo a una distancia muy corta de un núcleo; los núcleos del haz se aceleran así en gran medida para que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. ^[20] La energía aplicada a los núcleos del haz para acelerarlos puede hacer que alcancen velocidades tan altas como una décima parte de la velocidad de la luz . Sin embargo, si se aplica demasiada energía, el núcleo del haz puede desmoronarse. ^[20]

El hecho de acercarse lo suficiente no es suficiente para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se aproximan, suelen permanecer juntos durante unos 10 ⁻²⁰  segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes de la reacción) en lugar de formar un solo núcleo. ^{[20] [21]} Esto sucede porque durante el intento de formación de un solo núcleo, la repulsión electrostática desgarra el núcleo que se está formando. ^[20] 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 aproximan entre sí expresada en términos del área transversal que la partícula incidente debe golpear para que se produzca la fusión. ^[d] Esta fusión puede ocurrir como resultado del efecto cuántico en el que los núcleos pueden hacer un túnel a través de la repulsión electrostática. Si los dos núcleos pueden permanecer cerca después de esa fase, las interacciones nucleares múltiples dan como resultado una redistribución de energía y un equilibrio energético. ^[20]

Videos externos
Visualización de una fusión nuclear fallida, basada en cálculos de la Universidad Nacional de Australia [23]

La fusión resultante es un estado excitado ^[24] —denominado núcleo compuesto— y por lo tanto es muy inestable. ^[20] Para alcanzar un estado más estable, la fusión temporal puede fisionarse sin la formación de un núcleo más estable. ^[25] Alternativamente, el núcleo compuesto puede expulsar algunos neutrones , que se llevarían la energía de excitación; si esta última no es suficiente para una expulsión de neutrones, la fusión produciría un rayo gamma . Esto sucede en aproximadamente 10 ⁻¹⁶  segundos después de la colisión nuclear inicial y da como resultado la creación de un núcleo más estable. ^[25] La definición del Grupo de Trabajo Conjunto (JWP) IUPAC/IUPAP establece que un elemento químico solo puede reconocerse como descubierto si un núcleo del mismo no se ha desintegrado en 10 ⁻¹⁴ segundos. Este valor se eligió como una estimación de cuánto tiempo tarda un núcleo en adquirir electrones y, por lo tanto, mostrar sus propiedades químicas. ^{[26] [e]}

Descomposición y detección

El haz pasa a través del objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, se transporta con este haz. ^[28] 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 se marcan su energía y el tiempo de llegada. ^[28] La transferencia tarda unos 10 ⁻⁶  segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir este tiempo. ^[31] 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. ^[28]

La estabilidad de un núcleo la proporciona la interacción fuerte. Sin embargo, su alcance es muy corto; a medida que los núcleos se hacen más grandes, 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. ^[32] 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. ^{[33] [34]} Por lo tanto, se predice teóricamente ^[35] y hasta ahora se ha observado ^[36] que los núcleos superpesados ​​se desintegran predominantemente a través de modos de desintegración que son causados ​​​​por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea . ^[g] Casi todos los emisores alfa tienen más de 210 nucleones, ^[38] y el nucleido más ligero que experimenta principalmente fisión espontánea tiene 238. ^[39] En ambos modos de desintegración, los núcleos no pueden desintegrarse mediante barreras de energía correspondientes para cada modo, pero se pueden atravesar mediante un túnel. ^{[33] [34]}

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 use como energía cinética para salir del núcleo. ^[41] La fisión espontánea es causada por la repulsión electrostática que desgarra el núcleo y produce varios núcleos en diferentes instancias de fisión de núcleos idénticos. ^[34] A medida que aumenta el número atómico, la fisión espontánea rápidamente se vuelve más importante: las vidas medias parciales de fisión espontánea disminuyen en 23 órdenes de magnitud desde el uranio (elemento 92) hasta el nobelio (elemento 102), ^[42] y en 30 órdenes de magnitud desde el torio (elemento 90) hasta el fermio (elemento 100). ^[43] El modelo anterior de gota líquida sugería que la fisión espontánea ocurriría casi instantáneamente debido a la desaparición de la barrera de fisión para núcleos con aproximadamente 280 nucleones. ^{[34] [44] El} modelo de capas nucleares posterior sugirió que los núcleos con alrededor de 300 nucleones formarían una isla de estabilidad en la que los núcleos serán más resistentes a la fisión espontánea y sufrirán principalmente desintegración alfa con vidas medias más largas. ^{[34] [44]} Descubrimientos posteriores sugirieron que la isla predicha podría estar más lejos de lo que se anticipó originalmente; también mostraron que los núcleos intermedios entre los actínidos de larga vida y la isla predicha se deforman y ganan estabilidad adicional a partir de los efectos de capa. ^[45] Los experimentos en núcleos superpesados ​​​​más ligeros, ^[46] así como aquellos más cercanos a la isla esperada, ^[42] han demostrado una estabilidad mayor que la anticipada previamente contra la fisión espontánea, lo que muestra la importancia de los efectos de capa en los núcleos. ^[h]

Las desintegraciones alfa son registradas por las partículas alfa emitidas, y los productos de la 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 estaban de hecho relacionadas entre sí se establece por la ubicación de estas desintegraciones, que deben estar en el mismo lugar.) ^[28] El núcleo conocido puede reconocerse por las características específicas de la desintegración que sufre, como la energía de desintegración (o más específicamente, la energía cinética de la partícula emitida). ^[j] La fisión espontánea, sin embargo, 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 intentan sintetizar un elemento superpesado es, por tanto, la información recogida en los detectores: posición, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector, y los 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 del que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para concluir 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 requerían la expulsión de cuatro o cinco neutrones; estas reacciones utilizaron objetivos hechos de elementos con altos números atómicos para maximizar la diferencia de tamaño entre los dos núcleos en una reacción. Si bien esto aumentó la posibilidad de fusión debido a la menor repulsión electrostática entre el objetivo y el proyectil, los núcleos compuestos formados a menudo se rompían y no sobrevivían 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 con} tiempos de vida típicamente más cortos . Como tal, los rayos de luz (de seis a diez protones) permitieron la síntesis de elementos solo hasta 106 . ^[60]

Para avanzar a elementos más pesados, el físico soviético Yuri Oganessian en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) en Dubna , Óblast de Moscú , SFSR de Rusia , Unión Soviética , propuso un mecanismo diferente, en el que el núcleo bombardeado sería plomo-208, que tiene números mágicos de protones y neutrones, u otro núcleo cercano a él. ^[61] 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 enlazar 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 estabilidad adicional. Esta estabilidad adicional requiere más energía para que un núcleo externo rompa el existente y lo penetre. ^[62] Más energía desviada para enlazar nucleones significa menos energía en reposo, lo que a su vez significa menos masa (la masa es proporcional a la energía en reposo). Cuanto más iguales sean los números atómicos de los núcleos reaccionantes, mayor será la repulsión electrostática entre ellos, pero el menor exceso de masa del núcleo objetivo lo equilibra. ^[61] Esto deja menos energía de excitación para el núcleo compuesto recién creado, lo que requiere menos eyecciones de neutrones para alcanzar un estado estable. ^[62] Debido a esta diferencia de energía, el primer mecanismo se conoció como "fusión caliente" y el segundo como "fusión fría". ^[63]

La fusión fría se declaró exitosa por primera vez en 1974 en el JINR, cuando se probó para la síntesis del elemento  106, aún no descubierto. ^[62] Se proyectó que estos nuevos núcleos se desintegrarían mediante fisión espontánea. Los físicos del JINR concluyeron que el elemento 106 se produjo en el experimento porque ningún núcleo fisionante conocido en ese momento mostró parámetros de fisión similares a lo que se observó durante el experimento y porque cambiar cualquiera de los dos núcleos en las reacciones anuló 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. ^[62] Cuando se le preguntó hasta dónde podría llegar este nuevo método y si los objetivos principales eran un Klondike de la física , Oganessian respondió: "Klondike puede ser una exageración [...] Pero pronto, intentaremos obtener elementos 107  ... 108 en estas reacciones". ^[62]

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] a partir de la fusión del radio (específicamente, el isótopo²²⁶
₈₈Real academia de bellas artes
) y calcio (⁴⁸
₂₀California
) . Los investigadores no estaban seguros de interpretar sus datos y su artículo no afirmaba de forma inequívoca haber descubierto el elemento. ^[64] El mismo año, otro equipo del JINR investigó la posibilidad de síntesis del elemento  108 en reacciones entre el plomo (²⁰⁸
₈₂Pb
) y hierro (⁵⁸
₂₆Fé
) ; no estaban seguros de interpretar los datos, lo que sugería la posibilidad de que el elemento  108 no hubiera sido creado. ^[65]

En 1983, se realizaron nuevos experimentos en el JINR. ^[68] Los experimentos probablemente dieron como resultado la síntesis del elemento  108; bismuto (²⁰⁹
₈₃Bi
) fue bombardeado con manganeso (⁵⁵
₂₅Minnesota
) para obtener ²⁶³ 108, plomo (²⁰⁷
₈₂Pb
,²⁰⁸
₈₂Pb
) fue bombardeado con hierro (⁵⁸
₂₆Fé
) para obtener ²⁶⁴ 108, y californio (²⁴⁹
₉₈Cf
) fue bombardeado con neón (²²
₁₀Nordeste
) para obtener ²⁷⁰ 108. ^[12] Estos experimentos no fueron reivindicados como un descubrimiento y Oganessian los anunció en una conferencia en lugar de en un informe escrito. ^[68]

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. ^[69]

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
₂₆Fé
) núcleos. ^[70] El experimento de GSI para crear el elemento  108 se retrasó hasta después de su creación del elemento  109 en 1982, ya que los cálculos anteriores habían sugerido que los isótopos par-par del elemento  108 tendrían vidas medias de fisión espontánea de menos de un microsegundo , lo que los hacía difíciles de detectar e identificar. ^[71] El  experimento del elemento 108 finalmente siguió adelante después de que se sintetizara ²⁶⁶  109 y se descubriera 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 par-par ²⁶⁴ 108. ^[71]

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 sobre Transfermio (TWG) para evaluar los descubrimientos y establecer los nombres finales de los elementos con números atómicos superiores a 100. El grupo celebró reuniones con delegados de los tres institutos en competencia; en 1990, establecieron criterios para el reconocimiento de un elemento y en 1991, finalizaron el trabajo de evaluación de los descubrimientos y se disolvieron. Estos resultados se publicaron en 1993. ^[72]

Según el informe, los trabajos de 1984 del JINR y del GSI establecieron simultánea e independientemente la síntesis del elemento  108. De los dos trabajos de 1984, se dijo que el del GSI era suficiente como descubrimiento por sí solo. El trabajo del JINR, que precedió al del GSI, "muy probablemente" mostró la síntesis del elemento  108. Sin embargo, eso se determinó en retrospectiva dado el trabajo de Darmstadt; el trabajo del JINR se centró en la identificación química de 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 del GSI identificó claramente la ruta de desintegración de esos  isótopos del elemento 108. El informe concluyó que el crédito principal debía atribuirse al GSI. ^[69] En respuestas escritas a esta decisión, tanto el JINR como el GSI estuvieron de acuerdo con sus conclusiones. En la misma respuesta, el GSI confirmó que ellos y el JINR pudieron resolver todos los conflictos entre ellos. ^[73]

Históricamente, un elemento recién descubierto era nombrado por su descubridor. La primera regulación llegó en 1947, cuando la IUPAC decidió que la denominación requería una regulación en caso de que hubiera nombres conflictivos. ^{[74] [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 reivindicación. Las dos comisiones recomendarían un nombre al Consejo de la IUPAC, que sería la autoridad final. ^[74] Los descubridores tenían el derecho de nombrar un elemento, pero su nombre estaría sujeto a la aprobación de la IUPAC. ^[74] La Comisión de Pesos Atómicos se distanció de la denominación de elementos en la mayoría de los casos. ^[74]

Según la nomenclatura de Mendeleev para elementos no nombrados y no descubiertos , el hasio se conocería 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 se llamaría "unniloctio" y se le asignó el símbolo correspondiente de "Uno", ^[75] un nombre de elemento sistemático como marcador de posición hasta que se descubriera el elemento y luego se confirmara el descubrimiento, y se decidiera un nombre permanente. Aunque estas recomendaciones fueron ampliamente seguidas en la comunidad química, los físicos que competían en el campo las ignoraron. ^{[76] [77]} O bien lo llamaron "elemento  108", con los símbolos E108 , (108) o 108 , o utilizaron el nombre propuesto "hasio". ^[78]

En 1990, en un intento de romper un punto muerto en el establecimiento de la prioridad 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, especificó la necesidad de reconocimiento por parte del TWG. ^[74]

Armbruster y sus colegas, los descubridores alemanes oficialmente reconocidos, celebraron una ceremonia de nombramiento para los elementos 107 a 109, que habían sido reconocidos como descubiertos por el GSI, el 7  de septiembre de 1992. Para el elemento  108, los científicos propusieron el nombre "hassium". ^[79] Se deriva del nombre latino Hassia para el estado alemán de Hesse donde se encuentra el instituto. ^{[12] [73]} 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. ^[73]

El proceso de denominación del elemento 108 fue parte de un proceso más amplio de denominación de una serie de elementos a partir del elemento 101 ; tres equipos (JINR, GSI y LBL) reclamaron el descubrimiento de varios elementos y el derecho a nombrarlos. A veces, estas reivindicaciones 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 del Transfermio . ^[80] Se hicieron diferentes sugerencias para nombrar todo el conjunto de elementos a partir del 101 y, ocasionalmente, se asignaron nombres sugeridos por un equipo para que se usaran para los 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. ^[82]

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 , de modo que los elementos nombrados en honor a Hahn y Lise Meitner (se recomendó que el elemento  109 se llamara meitnerio, siguiendo la sugerencia de GSI) estuvieran uno al lado del otro, en honor a su descubrimiento conjunto de la fisión nuclear; ^[83] La IUPAC comentó que sentían que la sugerencia alemana era oscura. ^[84] GSI protestó, diciendo que esta propuesta contradecía la convención de larga data de dar al descubridor el derecho a sugerir un nombre; ^[85] la Sociedad Química Estadounidense apoyó a GSI. ^[12] El nombre "hahnio", aunque con el símbolo diferente Ha, ya había sido propuesto y utilizado por los científicos estadounidenses para el elemento  105 , por el que tuvieron una disputa de descubrimiento con JINR; por lo tanto, protestaron por la confusa mezcla de nombres. ^[86] Tras el alboroto, la IUPAC formó un comité ad hoc de representantes de las organizaciones nacionales adherentes de los tres países sede de las instituciones en competencia; produjeron un nuevo conjunto de nombres en 1995. El elemento  108 fue llamado nuevamente hahnio ; esta propuesta también fue retractada. ^[87] El compromiso final se alcanzó en 1996 y se publicó en 1997; el elemento  108 fue llamado hassio (Hs). ^[88] Simultáneamente, el nombre dubnio (Db; de Dubna, la ubicación del JINR) fue asignado al elemento  105, y el nombre hahnio no fue utilizado para ningún elemento. ^{[89] [90] [q]}

La justificación oficial para esta denominación, junto con la de darmstadtio 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 los elementos descubiertos en Berkeley. Armbruster comentó sobre esto: "Esta mala tradición ^[r] fue establecida por Berkeley. Queríamos hacerlo para Europa". ^[92] Más tarde, al comentar sobre la denominación del elemento  112 , Armbruster dijo: "Hice todo lo posible para asegurar que no continuáramos con científicos alemanes y ciudades alemanas". ^[92]

El hasio no tiene isótopos estables o naturales. Se han sintetizado varios isótopos radiactivos en el laboratorio, ya sea fusionando dos átomos o observando la desintegración de elementos más pesados. En 2019, la cantidad de todo el hasio producido hasta la fecha era del orden de cientos de átomos. ^{[101] [102]} Se han informado trece isótopos con números de masa que van de 263 a 277 (con las excepciones de 274 y 276), seis de los cuales (hasio-265, -266, -267, -269, -271 y -277) tienen estados metaestables conocidos , ^{[103] [w]} aunque el del hasio-277 no está confirmado. ^[104] La mayoría de estos isótopos se desintegran predominantemente a través de la desintegración alfa; Este es el más común para todos los isótopos para los cuales se dispone de características de desintegración completas, la única excepción es el hassio-277, que sufre fisión espontánea. ^[103] Los isótopos más ligeros se sintetizaban generalmente por 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 mayores. ^[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 contra la desintegración. Los números mágicos más altos conocidos son 82 para protones y 126 para 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". En contraste con los núcleos más ligeros más conocidos, los núcleos superpesados ​​están deformados. Hasta la década de 1960, el modelo de la gota líquida era la explicación dominante para la estructura nuclear. Sugería que la barrera de fisión desaparecería para los núcleos con aproximadamente 280  nucleones. ^{[105] [106]} Por lo tanto, se pensaba que la fisión espontánea ocurriría casi instantáneamente antes de que los núcleos pudieran formar una estructura que pudiera estabilizarlos; ^[60] Parecía que los núcleos con Z  ≈  103 ^[x] eran demasiado pesados ​​para existir durante un período de tiempo considerable. ^[107]

El modelo de capas nucleares posterior sugirió que los núcleos con alrededor de trescientos nucleones formarían una isla de estabilidad en la que los núcleos serán más resistentes a la fisión espontánea y sufrirán principalmente desintegración alfa con vidas medias más largas, ^{[105] [106]} y se espera que el siguiente núcleo doblemente mágico (que tenga números mágicos tanto de protones como de neutrones) se encuentre en el centro de la isla de estabilidad en la vecindad de Z  =  110-114 y el número mágico de neutrones predicho N  =  184. Descubrimientos posteriores sugirieron que la isla predicha podría estar más lejos de lo que se anticipó originalmente; también mostraron que los núcleos intermedios entre los actínidos de larga vida y la isla predicha se deforman y ganan estabilidad adicional por los efectos de capas. ^[106] La adición a la estabilidad contra la fisión espontánea debería ser particularmente grande contra la fisión espontánea, aunque el aumento de la estabilidad contra 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 los núcleos deformados (núcleos que están lejos de ser esféricos) y 162 un número mágico para los neutrones de dichos núcleos. ^[108] Los experimentos en núcleos superpesados ​​más ligeros, ^[109] así como en aquellos más cercanos a la isla esperada, ^[60] han demostrado una estabilidad mayor que la anticipada previamente contra la fisión espontánea, lo que demuestra la importancia de los efectos de capa en los núcleos.

Los modelos teóricos predicen una región de inestabilidad para algunos isótopos de hassio que se encuentra alrededor de A  =  275 ^[110] y N  =  168-170, que se encuentra entre los cierres de capa de neutrones predichos en N  =  162 para núcleos deformados y N  =  184 para núcleos esféricos. ^[111] Se predice que los nucleidos dentro de esta región tienen bajas alturas de barrera de fisión, lo que resulta 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 impedimento del nucleón impar eran mucho menores de lo esperado. Las vidas medias medidas son incluso más bajas que las predichas originalmente para los ²⁷⁶ H y ²⁷⁸ D pares-pares, lo que sugiere una brecha en la estabilidad lejos de los cierres de capa y tal vez un debilitamiento de los cierres de capa 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 tales 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, tiempos de vida relativamente largos hasta la fisión espontánea. ^{[113] [114]} Las perspectivas computacionales para la estabilización de capas para ²⁷⁰ Hs 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. ^[y] 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 de capa N  =  184 previsto. ^{[118] [119]}

No se sabe que el hasio se encuentre de forma natural en la Tierra; las vidas medias de todos sus isótopos conocidos son lo suficientemente cortas como para que ningún hasio primigenio hubiera sobrevivido hasta nuestros días. Esto no descarta la posibilidad de la existencia de isótopos o isómeros nucleares desconocidos 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 reivindicó el descubrimiento, propuso en 1931 la existencia de "regiones" de elementos transuránicos de vida larga, incluida una alrededor de Z  =  108. ^[120]

En 1963, el geólogo y físico soviético Viktor Cherdyntsev, que había afirmado previamente 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 de años— en la molibdenita natural y sugirió el nombre provisional sergenio (símbolo Sg); ^{[122] [z]} este nombre toma su origen del nombre de la Ruta de la Seda y se explicó que "proviene de Kazajstán ". ^[122] Su razonamiento para afirmar que el sergenio era el homólogo más pesado del osmio era 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 incompatibles con la física nuclear vigente en ese momento. Las principales preguntas planteadas por Kulakov fueron que la energía de desintegración alfa declarada del sergenio era muchos órdenes de magnitud menor que la esperada y la vida media dada era ocho órdenes de magnitud más corta que la que se predeciría para un nucleido en desintegración alfa con la energía de desintegración declarada. Al mismo tiempo, una vida media corregida en la región de 10 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 energía de 4,5 MeV podría deberse a una transición de baja energía y fuertemente mejorada entre diferentes estados hiperdeformados de un isótopo de hassio alrededor de ²⁷¹ Hs, lo que sugiere que la existencia de elementos superpesados ​​en la naturaleza era al menos posible, aunque poco probable. ^[124] 

En 2006, el geólogo ruso Alexei Ivanov planteó la hipótesis de que un isómero de ²⁷¹ Hs podría tener una vida media de alrededor de(2,5 ± 0,5) × 10 ⁸ años, lo que explicaría la observación de partículas alfa con energías de alrededor de 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, al ser homólogos al renio y al molibdeno respectivamente, deberían ocurrir en la molibdenita junto con el renio y el molibdeno si se produjeran en la naturaleza. Debido a que el hassio es homólogo al osmio, debería ocurrir junto con el osmio en el osmiridio si se produce en la naturaleza. Las cadenas de desintegración de ²⁷¹ Bh y ²⁷¹ Sg son hipotéticas y la vida media prevista de este isómero hipotético de hassio no es lo suficientemente larga como para que permanezca una cantidad suficiente en la Tierra. ^[125] Es posible que se deposite más ^{271 Hs 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 el Golfo de Finlandia . Sin embargo, se predice que los minerales enriquecidos con ²⁷¹ Hs tienen excesos de sus hijos uranio-235 y plomo-207; también tendrían diferentes proporciones de elementos que se forman durante la fisión espontánea, como el criptón , el circonio y el xenón . La presencia natural de hassio en minerales como la molibdenita y la osmirida es teóricamente posible, pero muy improbable. ^[125]

En 2004, el 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 . ^[12] 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 haya sido golpeado por un neutrón y se haya fisionado) superior a tres en osmio natural, y en 2012-13, 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 por medio de la química analítica, pero esta conclusión se basa en una suposición explícita de que existe un isótopo de hasio de larga duración al que se podrían atribuir los eventos registrados. ^[126]

Dado que ^{el 292} Hs puede ser particularmente estable frente a la desintegración alfa y la fisión espontánea, se lo consideró un candidato para existir en la naturaleza. Sin embargo, se predice que este nucleido es muy inestable frente a la desintegración beta y cualquier isótopo beta-estable del hassio, como ^{el 286} Hs, sería demasiado inestable en los otros canales de desintegración para ser observado en la naturaleza. ^[119] Una búsqueda 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 hassio debería ser el elemento del grupo 8 más pesado hasta el momento, de acuerdo con la ley periódica . Sus propiedades deberían coincidir en general con las esperadas para un homólogo más pesado del osmio; como es el caso de todos los transactínidos , se espera que surjan algunas desviaciones debido a efectos relativistas . ^[128]

Se han medido muy pocas propiedades del hassio o de sus compuestos; esto se debe a su producción extremadamente limitada y costosa ^[129] y al hecho de que el hassio (y sus progenitores) se desintegra muy rápidamente. Se han medido algunas propiedades químicas singulares, como la entalpía de adsorción del tetróxido de hassio, pero las propiedades del metal hassio siguen siendo desconocidas y solo se pueden hacer predicciones.

Los efectos relativistas sobre el hassio deberían surgir debido a la alta carga de sus núcleos, 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 de espín-órbita . (Los cálculos existentes no tienen en cuenta las interacciones de Breit , pero estas son insignificantes, y su omisión solo puede dar como resultado una incertidumbre de los cálculos actuales de no más del 2%.) ^[131]

A medida que aumenta el número atómico, también lo hace la atracción electrostática entre un electrón y el núcleo. Esto hace que la velocidad del electrón aumente, lo que conduce a 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 adhieren más estrechamente al átomo y es más difícil extraerlos del núcleo. Este es el efecto relativista directo. Originalmente se pensó que era fuerte solo para los electrones más internos, pero luego se estableció que también influía significativamente en los electrones de valencia. ^[132]

Como los orbitales s y p _1/2 están más cerca del núcleo, absorben una porción mayor de la carga eléctrica del núcleo ("lo protegen"). Esto deja menos carga para la atracción de los electrones restantes, cuyos orbitales se expanden, lo que hace que sea más fácil sacarlos 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 hassio 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, estos iones altamente cargados estarían demasiado polarizados en entornos químicos para tener mucha realidad). ^[134]

Existen varios tipos de orbitales electrónicos, denotados por 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] Por lo tanto, el número cuántico de momento angular total j = l + s es igual a j = l ± 1/2 (excepto para 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 una 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 extraer): ^[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 de espín-órbita (a veces también denominada división de subcapa o acoplamiento jj ). ^{[137] [aa]} Es más visible con los electrones p, ^[131] que no juegan un papel importante en la química del hassio, ^[9] pero los de los electrones d y f están dentro del mismo orden de magnitud ^[131] (cuantitativamente, la división de 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 hassio porque la división de 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; Ru , 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 compacta hexagonal ( ^c / _a  =  1,59), ^[5] de manera similar a su congénere más ligero , el osmio. ^{[5] Se calcula [5] [140]} que el hasio metálico puro tiene un módulo volumétrico (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 predicha de 27-29 g/cm ³ frente a los 22,59 g/cm ³ medidos para el osmio. ^{[6] [7]}  

Se espera que el radio atómico del hassio sea de alrededor de 126  pm. ^[10] Debido a la estabilización relativista del orbital 7s y la desestabilización del orbital 6d, se predice que el ion Hs ⁺ tiene una configuración electrónica de [ Rn ]  5f ¹⁴  6d ⁵  7s ² , cediendo un electrón 6d en lugar de un electrón 7s, que es lo opuesto al comportamiento 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 compuestos químicos , se calcula que el hassio muestra características de enlace para un elemento del bloque d , cuyo enlace se ejecutará principalmente por 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 similar a los metales del grupo del platino . ^[144] Algunas de estas propiedades fueron confirmadas por experimentos de química en fase gaseosa. ^{[145] [146] [147]} Los elementos del grupo  8 presentan una amplia variedad de estados de oxidación, pero el rutenio y el osmio presentan fácilmente su estado de oxidación de grupo de +8; este estado se vuelve más estable hacia abajo en el 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. ^[ab] 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. ^{[10] [152]} Se espera que el hasio (IV) sea más estable que el hasio (VIII) en solución acuosa. ^{[153] El hasio debería ser un} metal bastante noble . ^[154] Se espera que el potencial de reducción estándar para el par Hs ⁴⁺ /Hs sea de 0,4  V. ^[10]

Los elementos del grupo 8 muestran una química de óxido distintiva . Todos los miembros más ligeros tienen tetróxidos conocidos o hipotéticos, MO ₄ . ^[155] Su poder oxidante disminuye a medida que se desciende en el grupo. El FeO ₄ no se conoce debido a su afinidad electrónica extraordinariamente grande (la cantidad de energía liberada cuando se agrega un electrón a un átomo o molécula neutros para formar un ion negativo ^[156] ), que da como resultado la formación del conocido oxianión ferrato (VI) , FeO²⁻
₄. ^[157] El tetróxido de rutenio , RuO ₄ , que se forma por oxidación del rutenio (VI) en ácido, sufre fácilmente reducción a rutenato (VI), RuO²⁻
₄. ^{[158] [159]} La oxidación del metal rutenio en el aire forma el dióxido, RuO ₂ . ^[160] En contraste, el osmio se quema para formar el tetróxido estable , OsO ₄ , ^{[161] [162]} que forma complejos con el ion hidróxido para formar un complejo de osmio(VIII) -ato , [OsO ₄ (OH) ₂ ] ²⁻ . ^[163] Por lo tanto, el hassio debería comportarse como un homólogo más pesado del osmio mediante la formación de un tetróxido estable y muy volátil HsO ₄ , ^{[12] [145] [147] [148] [164]} que sufre una complejación con el hidróxido para formar un hassato(VIII), [HsO ₄ (OH) ₂ ] ²⁻ . ^[165] El tetróxido de rutenio y el tetróxido de osmio son volátiles debido a su geometría molecular tetraédrica simétrica y porque son neutros en cuanto a carga; el tetróxido de hasio debería ser, de manera similar, 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 de adsorción calculadas (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 , concuerdan muy bien con el valor experimental de −(46  ±  2)  kJ/mol. ^[166]

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. ^[167] A pesar de que esta selección para estudios químicos en fase gaseosa fue clara desde el principio, ^[148] la caracterización química del hassio se consideró una tarea difícil durante mucho tiempo. ^[148] Aunque los isótopos del hassio se sintetizaron por primera vez en 1984, no fue hasta 1996 que se sintetizó un isótopo del hassio con una vida útil lo suficientemente larga como para permitir estudios químicos. Desafortunadamente, este isótopo del hassio, ²⁶⁹ Hs, se sintetizó indirectamente a partir de la desintegración de ²⁷⁷ Cn; ^[148] No sólo los métodos de síntesis indirecta no son favorables para los estudios químicos, ^[168] sino que la reacción que produjo el isótopo ²⁷⁷ Cn tuvo un bajo rendimiento—su sección transversal fue sólo 1 pb ^[148] —y por lo tanto no proporcionó suficientes átomos de hassio 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 fue algo mayor a 7 pb. ^[148] Este rendimiento fue todavía alrededor de diez veces menor que el de la reacción utilizada para la caracterización química del bohrio . ^[148] Se tuvieron que introducir nuevas técnicas de irradiación, separación y detección antes de que el hassio 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 ellos; por ejemplo, aunque el rutenio y el osmio forman tetróxidos estables en los que el metal está en el estado de oxidación +8, el hierro no lo hace. ^{[148] [155]} 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 esos dos. ^{[169] [170]}

Los primeros experimentos de química se realizaron mediante termocromatografía de gases en 2001, utilizando los radioisótopos sintéticos de osmio ¹⁷² Os y ¹⁷³ Os como referencia. 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 se termalizaron y oxidaron en una mezcla de gases de helio y oxígeno para formar moléculas de tetróxido de hasio . ^{[145] [147] [171]}

Hs+ _2O2 → _HsO4

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] [172]} La entalpía de adsorción para HsO ₄ medida,−46 ± 2  kJ/mol , fue significativamente menor que el valor previsto,−36,7 ± 1,5 kJ/mol , lo que indica que el OsO ₄ es más volátil que el HsO ₄ , lo que contradice los cálculos anteriores que implicaban que deberían tener volatilidades muy similares. A modo de comparación, el valor de OsO ₄ es−39 ± 1 kJ/mol . ^[173] (Los cálculos que arrojaron una coincidencia más cercana con los datos experimentales se realizaron después del experimento, en 2008.) ^[166] Es posible que el tetróxido de hasio interactúe de manera diferente con el nitruro de silicio que con el dióxido de silicio , los productos 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 de ²⁶⁹ Hs y comparaciones con RuO ₄ además de OsO ₄ . ^[172]

En 2004, los científicos hicieron reaccionar el tetróxido de hasio y el hidróxido de sodio para formar hasato de sodio (VIII), una reacción que es bien conocida con el osmio. Esta fue la primera reacción ácido-base con un compuesto de hasio, formando hasato de sodio (VIII): ^[165]

HsO
₄+ 2 NaOH → Na
₂[HsO
₄(OH)
₂]

El equipo de la Universidad de Maguncia planeó en 2008 estudiar la electrodeposición de átomos de hassio utilizando la nueva instalación TASCA en GSI. Su objetivo era utilizar la reacción ²²⁶ Ra( ⁴⁸ Ca,4n) ²⁷⁰ Hs. ^[174] Los científicos de GSI esperaban utilizar TASCA para estudiar la síntesis y las propiedades del compuesto de hassio (II) hassocino, 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. ^[152] Se eligió el hassoceno, que se espera que sea un compuesto estable y altamente volátil, porque tiene hassio en el bajo estado de oxidación formal de +2 (aunque el enlace entre el metal y los anillos es principalmente covalente en los metalocenos ), en lugar del alto estado +8 que se había investigado anteriormente, y se esperaba que los efectos relativistas fueran más fuertes en el estado de oxidación más bajo. La estructura altamente simétrica del hassoceno y su bajo número de átomos facilitan los cálculos relativistas. ^[152] A partir de 2021 ^[actualizar], no hay informes experimentales del hassoceno. ^[175]

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