鉨是一种合成化学元素，符号为Nh，原子序数为113。它具有极强的放射性；它已知最稳定的同位素鉨-286的半衰期约为10秒钟。在元素周期表中，鉨是位于p区的后锕系元素，是第七周期的13族(硼族)成员。
据报道，鉨元素首次被报道，是2003年俄罗斯和美国在俄罗斯杜布纳的杜布纳联合原子核研究所(JINR)合作发现的，以及2004年日本科学家在日本和光市的理化学研究所制备出了鉨。在随后的几年里，包括美国、德国、瑞典和中国在内的独立科学家团队，其声明都得到了证实，同时也包括俄罗斯和日本的原始主张者。2015年，IUPAC/IUPAP联合工作队承认了该元素，并将该元素的发现权和命名权优先分配给了理化学研究所，因为该工作队判断，他们已经证明在JINR小组之前已经观察到了元素113。理化学研究所团队于2016年提出了这个命名nihonium，并于2016年获得批准。这个名字来自日本的通用名（日本Nihon）。
关于鉨，人类知之甚少，因为它的制造量很小，在几秒钟内就会衰减。一些超重核素的寿命异常长，包括一些鉨同位素，可以用“稳定岛”理论来解释。实验支持这一理论，随着中子的加入和岛的临近，确认的鉨同位素的半衰期从毫秒增加到秒。据计算，鉨与它的同系物硼、铝、镓、铟和铊具有相似的性质。除了硼以外，其他元素都是后过渡金属，鉨也被认为属于后过渡金属。它还应该显示出与它们的几个主要区别；例如，鉨在+1氧化态比+3态更稳定，像铊，但是在+1态，鉨应该表现得更像银和砹而不是铊。2017年的初步实验表明，元素鉨不是很易挥发；关于它的化学基本上仍未被探索。
107号至112号元素的合成，于1981年至1996年在德国达姆施塔特的GSI亥姆霍兹重离子研究中心进行。这些元素是通过冷聚变制成的 ，由铊、铅和铋组成的靶，大约82个质子的稳定构型，被周期为4的重离子轰击的反应。由于靶核的稳定性，这产生了具有低激发能量的融合核，显著增加了超重元素的产量。冷聚变是由尤里·奥加涅相和他的团队于1974年在前苏联杜布纳的杜布纳联合原子核研究所(JINR)开创的。人们发现，冷聚变反应的产率会随着原子序数的增加而显著降低；由此产生的原子核严重缺乏中子并且寿命很短。1998年和2003年，GSI团队试图通过冷聚变合成元素113，用锌-70轰击铋-209，但两次都没有成功。[1][2]
面对这个问题，欧加尼斯安和他在JINR的团队将他们的注意力重新转移到旧的热核聚变技术上，在这种技术中，重锕系元素目标受到较轻离子的轰击。钙-48被认为是一种理想的轰击粒子，因为它对轻元素来说是非常富含中子的(与已经富含中子的锕系元素结合在一起)，并且会使产生的核素的中子缺陷最小化。由于具有双幻数，它会给融合核带来稳定性方面的好处。他们与美国加州利佛摩的劳伦斯利佛摩国家实验室团队（LLNL）合作，尝试了114号元素(预计这是一个幻数，封闭了一个质子壳，比113号元素更稳定)。[1]
1998年，JINR-LLNL合作开始尝试114号元素，用钙离子48轰击钚-244的目标:[1]
仅有一颗原子被观察，它被认为是同位素 289114：该结果于1999年1月公布。[3] 尽管多次尝试重复这一反应，但具有这些衰变性质的同位素再也没有被发现，产生这一现象的确切特性也是未知的。[4] 2016年的一篇论文认为，对1998年结果最有可能的解释是，产生的复合核发射了两个中子，形成 290114，并捕获电子形成290113，同时在所有其他产生的链中发射出更多的中子。这会是第一份关于113号元素同位素衰变链的报告，但当时还没有被认识到，这一工作也仍不确定。[5] 1999年3月，JINR小组观察到 242Pu + 48钙反应中类似的长寿命现象，可能是由于 287114捕获电子衰变为 287113造成的；这项工作也是试验性的。[5]
元素114的现已确认的发现是在1999年6月，当时JINR团队从1998年开始重复了第一个被发现的 244Pu + 48Ca反应；[5][6] 在此之后，2000年和2002年，JINR团队使用相同的热聚变技术分别通过 248Cm + 48Ca和 249Cf + 48Ca反应。然后他们将注意力转向缺失的奇数元素，因为奇数质子和可能的中子会阻碍自发裂变衰变，导致更长的衰变链。[1][7]
元素113的第一次报告是在2003年8月，当时它被确定为元素115的α衰变产物。元素115是用钙-48射弹轰击镅-243的目标而产生的。2004年2月，JINR-LLNL合作公布了其结果:[7]
又观察到四次α衰变，以元素105 dubnium同位素的自发裂变结束。[7]
虽然JINR-LLNL合作一直在用 48Ca进行研究，但是日本一个科学家团队，在日本和光市的理化学研究所仁科加速器科学中心，由森田浩介领导，一直在研究冷聚变反应。森田在理化学研究所组建自己的团队之前，曾在JINR研究过超重元素的合成。2001年，他的团队证实了GSI对元素108、110、111和112的发现。然后他们用同样的方法对元素113进行了新的尝试，采用 209Bi + 70Zn反应，这是1998年GSI没能成功尝试的。尽管预期产量远低于钙-48的JINR热核聚变技术，但理化学研究所团队选择使用冷聚变，是因为合成的同位素会α衰变为已知的子核素，使发现更加确定，并且不需要使用放射性目标。[8] 特别是预期的同位素 278113将会衰变为已知的 266Bh，这是2000年由伯克利的劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)团队合成的。[9]
理化研究所用70Zn轰击209Bi 的反应开始于2003年9月。[10] 该小组探测到一个原子 278113，并于2004年9月公布了结果:[11]
理化研究所团队观察到四个α衰变，278113产生一条衰变链，在262Db自发裂变终止前经历了274Rg、270Mt和 266Bh 。[11] 他们观察到的α衰变数据与2000年发现的266Bh衰变数据匹配，这为他们的说法提供了支持。子核素262Db的自发裂变以前是未知的；美国研究小组只观察到这种核素的α衰变。[9]
当一种新元素的发现被报道时，国际纯粹与应用化学（IUPAC）和国际纯粹与应用物理学联合会（IUPAP）组成的联合工作队（JWP）将根据它们发现新元素的标准开会审查这些要求，并决定这些元素的科学优先权和命名权。根据JWP标准，一项发现必须证明该元素的原子序数不同于以前观察到的所有数值。其他实验室也最好重复这一要求，尽管在数据质量非常高的情况下，这一要求已被放弃。这种演示必须确定新元素的物理或化学性质，并确定它们是以前未知元素的性质。用于证明原子序数的主要技术是交叉反应(创建声称的核素作为由不同反应产生的其他核素的父核素或子核素)，以及将衰变链锚定到已知的子核素。对JWP而言，确定权优先于最初的报道日期。两个小组都开始用这些方法来证实他们的结果。[12]
2004-2008年
2004年6月和2005年12月，通过对113号元素进行化学实验，JINR-LLNL的合作团队，通过288115同位素最终衰变产物268Db的化学反应，加强了他们对发现113号元素的主张。这是很有价值的，因为在衰变链中，没有一种核素是已知的，所以他们的主张没有任何先前的实验数据支持，化学实验将加强他们主张的理由，因为dubnium的化学是已知的。 268通过提取最终衰变产物，测量自发裂变(SF)活性并使用化学鉴定技术确认它们的特性类似于第5族元素(已知dubnium在第5族中)，由此成功地鉴定了268Db。[13] 半衰期和衰变模式均已确认目标核素268Db，它支持将父核素和子核素分别确定为115号和113号元素。[13][14] 2005年在JINR进行的进一步实验证实了观测到的衰变数据。[9]
2004年11月和12月，理化学研究所小组研究了 205Tl + 70Zn的反应，将锌束对准铊而不是铋靶，试图在交叉轰击中直接产生274Rg，因为它是 278113即时得到的子核素。反应不成功，因为铊靶与更常用的铅和铋靶相比，物理上较弱，并且它显著退化，并且厚度变得不均匀。鉴于铊的熔点比铋高，造成这种弱点的原因尚不清楚。[15] 随后在2005年4月，理化研究所团队重复了原来的 209Bi + 70Zn反应，并产生了第二个原子 278113，而自发衰变链再次终止于 262Db。衰变数据与第一条链的数据略有不同：这可能是因为一个α粒子没有完全释放能量就逃离了探测器，或者是因为一些中间衰变产物是在亚稳态下形成的。[9]
2006年，中国兰州重离子研究中心的一个团队研究了 243Am + 26Mg的反应，产生四个 266Bh原子。所有四条链都以α衰变得到 262Db。其中，三条衰变链的自发裂变在此终结，就像理化学研究所观察到的278113那条链一样，而剩下的一条，继续通过另一个α衰变到达 258Lr，如同在LBNL观察到266Bh链。[12]
2006年6月，JINR-LLNL合作团队声称，利用加速的钙-48核轰击镎-237靶，由此直接合成了元素113的新同位素:
有两个282113原子被探测到了。这个实验的目的是合成同位素 281113和 282113，这将填补通过热核聚变产生的同位素(283113和 284113)和冷核聚变产生的同位素(278113)之间的间隙。在五次α衰变之后，假设衰变链没有被自发裂变提前终止，这些核素将会到达铹的已知同位素。第一个衰变链在四次α衰变后以裂变结束，可能起源于 266Db或其捕获电子后的子核素 266Rf。即使在四次α衰变之后，在第二链中也没有观察到自发裂变。每个链中的第五个α衰变都可能被遗漏，因为 266Db理论上可以经历α衰变，在这种情况下，第一个衰变链将在已知的 262Lr或 262No终止，第二种可能延续到已知的长寿核素258Md，半衰期为51.5天，比实验持续时间长：这可以解释这个链条中缺少一个自发裂变事件的原因。在没有直接探测到长寿命α衰变的情况下，这些解释仍未得到证实，热核聚变产生的超重核素与核素图中众所周知的主体之间仍然没有已知的联系。[16]
2009-2015年
2011年，JWP发表了关于113-116号元素和118号元素的报告。它承认JINR-LLNL合作团队发现了114号和116号元素，但不接受任何一个团队对113号元素的主张，也不接受JINR-LLNL对115号元素和118号元素的主张。JINR-LLNL对115号和113号元素的主张是建立在他们的子核素dubnium的化学鉴定基础上的，但是JWP反对当前的理论不能通过它们的化学性质来区分第4族和第5族元素，没有足够的信心允许这种分配。[9] 115号元素衰变链中所有原子核的衰变性质在JINR进行实验之前没有被描述过，这种情况被JWP人普遍认为是“麻烦的，但不一定是排他的”，而且由于产生的原子数量很少，既没有已知的子核素，也没有交叉反应，所以JWP人认为它们的标准没有得到满足。[9] 由于衰变数据的不一致、113号元素产生的原子数量少以及已知同位素缺乏明确的锚定，JWP不接受理化学研究所团队的说法。[9]
2009年初，理化学研究所团队在 248Cm + 23Na的反应中直接合成了衰变产物 266Bh，作为交叉轰击建立起它与 278113的联系。他们还确立了 262Db的分支衰变，有时经历了自发裂变，有时经历了以前已知的α衰变得到 258Lr。[17][18]
2009年末，JINR-LLNL合作团队研究了 249Bk + 48Ca反应以产生117号元素，117号元素将会衰变为11号元素和113号元素，并在交叉反应中支持他们的主张。现在，来自美国田纳西州的橡树岭国家实验室(ORNL)和范德比尔特大学的科学家也加入了他们的行列，[1] 并帮助他们获得了稀有和高放射性的锫靶，这是JINR利用Ca-48挑战周期表中最重元素合成所必需的。[1] 他们由此合成了117号元素的两种同位素，衰变为115号元素，然后是113元素：[19]
新同位素 285113和 286113与先前主张的同位素 282113， 283113，和 284113不重叠，所以这种反应不能被用作交叉轰击来证实2003年或2006年的说法。[12]
2010年3月，借助于升级后的设备，理化学研究所团队再次尝试直接通过 205Tl + 70Zn的反应合成 274Rg；他们再次失败，放弃了这条交叉轰击路线。[15]
在用锌射弹照射铋450多天后，2012年8月，理化学研究所又制造并鉴定了另一种 278113原子。[20] 在这种情况下，一系列的六个α衰变被观察到，并产生钔元素的一个同位素：
这个衰变链不同于以前在理化学研究所的观测，主要是在 262Db，以前曾被观察到经历过自发裂变，但在这种情况下发生α衰变了； 262Db至 258Lr的α衰变是众所周知的。该小组计算出偶然符合的概率为10−28或者完全可以忽略不计。[20] 结果是 254Md原子随后经历了电子捕获得到 254Fm，它经历了链中第七次α衰变，得到寿命很长的 250Cf，半衰期约为13年。[21]
249Bk + 48Ca反应的实验于2012年和2013年在JINR重复进行，结果一致，2014年再次在GSI进行。[12] 2013年8月，瑞典隆德的隆德大学和GSI的一组研究人员宣布他们重复了2003年的做法， 即243Am + 48Ca反应的实验，证实了JINR-LLNL合作团队的发现。[10][22] 同年，2003年的实验在JINR重复进行，这一次也创造了同位素 289115，并可以作为交叉轰击来确认他们发现了117号元素的同位素 293117，还有它的子核素 285113，作为衰变链的一部分。[12] 该团队于2015年在LBNL发布了进一步的确认。[23]
2015年12月，IUPAC在新闻稿中公布了一份新的JWP报告的结论，其中将113号元素授予了理化学研究所；115号、117号和118号元素被授予包含JINR的合作团队。[24] IUPAC和IUPAP 于2016年发表的联合声明原计划与JWP的报告同时发布，但IUPAC单独决定提前发布，因为有关理化学研究所发现113号元素获得认可的消息已泄露给日本报纸。[25] 这是历史上第一次，一组亚洲物理学家将命名一种新元素。[24] JINR认为将113号元素授予理化学研究所是出乎意料的，引用了它们自己在2003年对115号和113号元素的发现，并指出103号、104号和105号元素的先例，当时IUPAC给了JINR和LBNL联合认证。他们表示，尊重IUPAC的决定，但是保留对正式出版的JWP报告的立场。[26]
完整的JWP报告于2016年1月发表。JWP确认了113号元素的发现，将优先权赋予了理化学研究所。他们指出，虽然278113衰变链中每个核素各自的衰变能量是不一致的，但它们的总和现在被证实是一致的，有力地表明所有三个事件中，278113及其子核素 262Db的最初和最终状态都是相同的。262Db到 258Lr和 254Md的衰变，这在以前是已知的，从而可靠地锚定了 278113至核素图已知区域的衰变链。JWP认为，2004年和2007年，JINR-LLNL合作团队生产出113号元素作为115号元素的子核素，不符合发现标准，因为它们没有通过交叉轰击令人信服地确定其核素的原子序数，而这被认为是必要的，因为它们的衰变链没有锚定在先前已知的核素上。他们还认为，JWP此前对子核素的化学鉴定的关注没有得到充分解决。JWP承认2010年的JINR-LLNL-ORNL-Vanderbilt合作团队发现了117号和115号元素，并承认113号元素是作为他们的子核素产生的，但并没有把这项工作归功于他们。[12][15][27]
在JWP的报告发表后，完成这一发现的JINR弗雷洛夫实验室主任谢尔盖·季米特列夫表示，他对IUPAC的决定感到满意，并提到了理化学研究所花在他们实验上的时间，以及他们与森田的良好关系，森田在JINR学到了合成超重元素的基础知识。[1][26]
JWP提出的“总和”观点对113号元素的发现予以支持，这在后来于2016年5月的一项来自隆德大学和GSI的研究中被批评，因为只有在衰变链上没有γ衰变或内部转换这一论点才有效，而这对于奇数核素而言不太可能，并且 278113衰变链中α衰变能量测定的不确定性还没有小到足以排除这种可能性。如果是这样的话，中间子核素寿命的相似性就成了一个毫无意义的论点，因为同一核素的不同异构体可能有不同的半衰期:例如 180Ta的半衰期为几个小时，但处于激发态的 180mTa从来没有观察到钽衰变。这项研究发现有理由怀疑和批评IUPAC对发现115号和117号元素的批准，但是来自理化学研究所的113号元素的数据被认为是一致的，来自JINR团队的115号和113号元素的数据可能是一致的，因此支持IUPAC对发现113号元素的批准。[28][29] 2017年6月，两名JINR团队成员发表了一篇期刊文章，驳斥了这些对他们关于113号、115号和117号元素数据一致性的批评。[30]
根据门捷列夫对于未命名和未发现元素的命名法，鉨应该称为 eka-铊。1979年，IUPAC公布了建议，根据这些建议，该元素将被称为 ununtrium (其意思为113素，带有相应的符号 Uut)，[31] 作为占位符的系统元素名称，直到确认发现元素并确定名称。从化学教室到高级教科书，这些建议被广泛应用于化学界的各个层面，但它却被该领域的大多数科学家所忽视，他们称之为“元素113”，其符号为 E113, (113)，甚至简单地说 113。
在JWP承认它们的优先权之前，日本团队已经非正式地提出了各种各样的名字: japonium，这是根据他们的祖国命名；[32] nishinanium，源自日本物理学家仁科芳雄，“日本现代物理研究的创始人”；[33] 还有 rikenium，这是根据理化学研究所命名。[32] 在得到认可后，2016年2月，理化学研究所团队聚在一起决定了一个名字。森田表示，他希望这个名字是为了纪念113号元素在日本被发现这一事实。 japonium 对于非日本人而言，可以很简单地识别出它和日本的关系，但是由于Jap被认为是一种种族诽谤而被拒绝。元素名 nihonium 经过一个小时的深思熟虑后被选中：它来自 nihon（日本），日本名称的两种日语发音之一。[34] 发现者还打算提及日本人民对他们研究的支持(理化学研究所几乎完全由政府资助)，[35] 恢复那些受福岛第一核电站事故影响的人们对科学失去的自豪感和信任，[36] 并纪念日本化学家Ma小川奈那1908年发现铼，他以日本名字的另一个日语发音命名铼为“nipponium”，元素符号Np。[27]由于小川奈那的主张没有被接受，因此“nipponium”这个名称不能再用于新的元素，它的符号Np此后被用于镎。 2016年3月，森田向IUPAC提出了“nihonium”的名称，其符号为Nh。[27]
2016年6月，IUPAP前主席塞西莉亚·亚尔斯科格在瑞典布拉克斯克格城堡举行的诺贝尔超重元素研讨会上抱怨说，在批准新元素的过程中缺乏公开性，她说，她认为JWP的工作有缺陷，应该由一个新的JWP来重新做。一项对物理学家的调查确定，许多人认为隆德-GSI 2016年对JWP报告的批评是有根据的，但如果这项工作被重做，结论将会成立，新主席布鲁斯·麦克拉(Bruce McKellar)裁定，提议的名字应该在IUPAP和IUPAC的联合新闻稿中公布。[25] 因此，IUPAC和IUPAP在当年六月公开了 nihonium，[36] 并设定一个五个月的期限来收集意见，之后将在会议上正式确定该名称。[37][38] 该名称于2016年11月获得正式批准。[39] 新元素的命名仪式于2017年3月在日本东京举行，有德仁亲王出席。[40]
Template:Isotopes summary 鉨没有稳定的或天然存在的同位素。实验室里已经合成了几种放射性同位素，要么通过融合两个原子，要么通过观察重元素的衰变。据报道，鉨的八种不同同位素的原子量分别为278、282–287和290(287Nh和 290Nh未经证实)；它们都通过α衰变成为的同位素；[41] 有迹象表明，鉨-284也可以通过俘获电子衰变为鿔-284。[42]
96号元素锔的半衰期比随后的任何元素都长一万倍以上，因此随着原子序数的增加，原子核的稳定性迅速降低。所有原子序数在101以上的同位素都会发生半衰期不到30小时的放射性衰变。这是因为质子的库仑排斥力不断增加，使得强力不能长久地将原子核结合在一起抵御自发裂变。计算表明，在没有其他稳定因素的情况下，质子数超过103的元素不应该存在。研究人员在20世纪60年代提出，大约114个质子和184个中子的封闭核壳应该可以抵消这种不稳定性，并创造一个“稳定岛”，包含半衰期达到数千年乃至数百万年的核素。该岛的存在仍未得到证实，但超重元素(包括nihonium)的存在证实了稳定效应是真实的，并且通常已知超重核素在接近该岛的预测位置时会变得更长寿。[43][44]
所有的鉨同位素都是不稳定和放射性的；较重的鉨同位素比较轻的更稳定，因为它们更靠近岛的中心。已知最稳定的鉨同位素， 286Nh，也是最重的；它的半衰期大约为8秒钟。另据报道，同位素 285Nh，以及未经证实的 287Nh和 290Nh，半衰期都超过一秒钟。同位素 284Nh和 283Nh的半衰期分别为1秒和0.1 秒。剩余的两种同位素的半衰期在0.1到100毫秒之间：282Nh的半衰期为70毫秒，而278Nh作为已知最轻的鉨同位素，也是寿命最短的，半衰期为1.4毫秒。封闭中子壳即N=184附近同位素半衰期的快速增加，可见于、鿔和鉨(元素111至113)，其中每个额外的中子将半衰期乘以5至20倍。[44][45]
鉨是7p系列元素中的第一个成员，也是元素周期表中最重的第13族元素，在硼、铝、镓、铟和铊的下方。除硼之外，所有13族元素都是金属，而鉨也有望紧随其后。预计鉨与其较轻的同系物会有许多不同。造成这种现象的主要原因是自旋轨道相互作用，对于超重元素来说这种作用尤为强烈，因为它们的电子移动速度比轻原子快得多，接近光速。[46] 对于鉨原子而言，它降低了7s和7p电子能级(稳定这些电子)，但7p电子能级中的两个比其他四个更稳定。[47] 7s电子的稳定被称为惰性电子对效应，7p亚层分成越来越不稳定的部分被称为亚层分裂。计算化学家认为分裂是第二个变化，角量子数 l从1到1/2和3/2，分别分裂成7p亚层中稳定程度较高和较低的部分。[46] 出于理论目的，价电子构型可以表示为反映7p次壳层分裂为7s2 7p1/21。[48] 鉨的第一电离能预计为7.306 eV，第13族金属中最高的。[48] 6d电子能级应该存在类似的亚层分裂，其中4个是6d3/2 六个是6d5/2。这两个水平都被提升到接近7s的能量水平，高到可能具有化学活性。这将可能会出现一些外来的鉨化合物，没有更轻的第13族类似物。[47]
周期趋势预测鉨的原子半径比铊的大，因为它在周期表上处于下一个周期，但计算表明鉨的原子半径约为170 pm，与铊相同，这是由于它的7s和7p1/2 轨道相对稳定并收缩。因此，预计鉨的密度比铊大得多，约为16-18 g/cm3 ，相比之下铊是11.85 g/cm3，因为鉨原子比铊原子重，但体积相同。[48][49] 大块的鉨被认为有六边形紧密堆积的晶体结构，像铊。[48] 鉨的熔点和沸点预计为430 ℃和1100 ℃，分别超过镓、铟和铊的值，遵循周期性趋势。[48][50]
鉨的化学预计与铊的化学非常不同。这种差异源于7p亚层的自旋轨道分裂，导致鉨位于两个相对惰性的闭合层元素(鿔和)之间，这在周期表中是前所未有的情况。[51] 由于与铊中的6s亚层相比，镍中的7s亚层具有更大的稳定性和由此产生的化学惰性，因此预计鉨的反应性不如铊。[52] Nh+/Nh的标准电极电势预计为0.6 V，所以鉨应该更像是一种贵金属，像铑和钌一样不活泼。[52]
第13族金属元素通常以两种氧化状态存在：+1和+3。前者是因为只有一个p电子参与成键，而后者是因为所有三个价电子都参与成键，两个在s-亚层中，一个在p-亚层中。沿着这一族向下，键能降低，+3态变得不稳定，因为在形成两个额外的键和达到+3态时释放的能量并不总是足以超过涉及s-电子所需的能量。因此，对于铝和镓来说+3是最稳定的状态，但是+价态对于铟和铊来说变得更重要，它比+3状态更稳定。预计鉨将继续这一趋势，并将+1作为其最稳定的氧化状态。[48]
最简单的鉨化合物是一元氢化物，NhH。化学键由鉨的7p1/2 电子和氢的1s电子形成。SO相互作用导致氢化鉨的结合能降低约1 电子伏特[48] ，并且鉨氢键长度随着键7p1/2 轨道相对收缩而减小。这在7p元素一元化合物中是独特的；所有其他的键长都会相对膨胀而不是收缩。[53] SO相互作用的另一个影响是Nh-H键预期具有显著的π键特征(侧对轨道相互重叠)，不同于氢化铊(TlH)中几乎纯的σ键(正面轨道重叠)。[54] 类似的单氟化物(NhF)也应该存在[49]。据预测，与铊(I)相比，鉨(I)与银(I)更相似:[48] Nh+ 离子被预测更愿意与阴离子结合，因此氯化鉨应该在过量盐酸或氨中完全溶解；TlCl不是。与Tl+会在溶液中形成强碱性氢氧化物(TlOH)相反，Nh+阳离子应该完全水解成两性氧化物Nh2O，它溶于氨水，弱溶于水。[52]
热色谱实验中鉨离子在金表面的吸附行为预计比铊更接近砹。7p3/2 亚层的不稳定性，有效地导致共价层完成7s2 7p2 结构，而不是预期的7s2 7p6 的稳定八电子结构。正因为如此，像砹一样，鉨可以被认为是缺一个封闭价层的p电子。因此，即使鉨属于第13族，它也有几个类似于第17族元素的性质。(第17族的Tennessine（石田）具有一些类似第13族的性质，因为它在7s2 7p2 封闭层之外有三个价电子。[55])鉨有望获得一个电子来实现这种闭壳结构，形成-1氧化态，如卤素(氟、氯、溴、碘和砹)。这种状态应该比铊更稳定，因为7p亚层的SO分裂大于6p次壳的SO分裂。[46] 鉨应该是13族金属元素中电负性最大的，[48] 在化合物NhTs中，负电荷预计在鉨原子上，而不是在tennesine原子上。[49]鉨的-1氧化应该比tennessine更稳定。[48][56] 鉨的电子亲和性计算为约0.68 eV，高于铊的0.4 eV；tennessine的预期值为1.8 eV，是该族中最低的。[48] 理论上预测鉨的升华焓应该在150 kJ/mol左右，和金表面吸附焓-159 kJ/mol。
尽管预计它比Tl-Au键更不稳定，并且完全是由于磁相互作用，但预计在Nh-Au键中会有显著的6d参与。这增加了鉨具有过渡金属特征的可能性。[51] 基于6d和7s电子之间的小能隙，预计鉨具有更高的氧化态+3和+5。[48][52]一些简单化合物的鉨处于+3氧化态，可以是三氢化物(NhH3)，三氟化物(NhF3)和三氯化物(NhCl3)。这些分子被预测为T形，而不是三角形平面，因为它们的硼类似物便是如此： 这是由于6d5/2 电子对化学键的影响。[54] 更重的三溴化物(NhBr3)和三碘化物(NhI3)是三角平面的，因为外围原子之间空间排斥增加；因此，尽管7s-7p的巨大能量间隙意味着它们相比于硼类似物，sp2杂化程度降低，但并未表现出6d明显参与它们的成键。[54]
较轻NhX3分子中的键合可以被认为是线性的 NhX+2物质(类似于HgF2或者 AuF2-)有一个额外的Nh-X键，涉及与其他两个配体垂直的鉨的7p轨道。这些化合物都被认为是高度不稳定的，会失去X2 分子并还原成鉨离子(I):[54]
因此，鉨继续保持第13族+3氧化态稳定性降低的趋势，因为所有这五种化合物的反应能量都低于未知的碘化铊(Ⅲ)。 阴离子络合物中铊的+3状态是稳定的，例如 TlI4-，并且在较轻的三卤化鉨T形结构上可能存在一个空的配位位置，有望实现类似的稳定基团 NhF4- 或 NhCl4-。[54]
所有较轻的13族元素的+5氧化态均是未知的：计算预测五氢化鉨(NhH5)和五氟化鉨(NhF5)应该有一个正方形的金字塔形分子几何构型，但两者在热力学上都是高度不稳定的，会失去X2 分子并还原成鉨离子(Ⅲ)。尽管五氟化鉨不稳定，但它的存在完全是由于相对论效应，允许6d电子参与键合。同样，阴离子配合物也有望稳定，例如 NhF6-。三氟化鉨和五氟化鉨分子的结构与三氟化氯和五氟化氯相同。[54]
鉨的化学特性尚未明确确定。[57][57]同位素 284Nh、 285Nh和 286Nh的半衰期寿命足够进行化学研究。[57] 从2010年到2012年，在JINR进行了一些初步的化学实验，以确定鉨的挥发性。同位素 284Nh得到研究，它是作为 288Mc的子核素在 243Am+48Ca的反应中产生的。鉨原子在反冲室中合成，然后在70℃由载气沿聚四氟乙烯毛细管输送到镀金探测器。大约十到二十个原子 284Nh产生了，但这些原子都没有被探测器记录下来，这表明鉨的挥发性与稀有气体相似 (因此扩散得太快而不能被检测到)，或者更有可能的是，纯鉨不太易挥发，因此不能有效地通过PTFE毛细管。[57] 氢氧化物NhOH的形成应该会使运输变得容易，因为氢氧化鉨预计比单质鉨更易挥发，并且可以通过向载气中加入更多水蒸气来促进该反应。看起来这种形成方式在动力学上不被支持，所以长寿的同位素 285Nh和 286Nh被认为更适合未来的实验。[57][58]
2017年在JINR进行的一项实验，由243Am+48Ca反应，284Nh和 285Nh作为 288Mc和 289Mc的子核素，通过去除石英表面，仅使用聚四氟乙烯来避免上述问题。化学分离后未观察到鉨原子，这意味着鉨原子意外地大量保留在聚四氟乙烯表面。鉨原子与聚四氟乙烯表面相互作用极限的实验结果 (−ΔHPTFEads(Nh) > 45 kJ/mol) 与以前的理论有很大的不同，以前的理论预计会是比14.00 kJ/mol更低的数值。这表明先前实验中涉及的鉨离子种类可能不是元素鉨离子，而是氢氧化鉨离子，需要高温技术如真空色谱法来进一步探测元素鉨离子的行为。[59] 三溴化硼饱和的溴已被建议作为鉨化学实验的载气；它可以将鉨元素较轻的同族元素铊氧化成铊(III)，为研究鉨的氧化态提供了一个途径，类似于早期对第5族元素溴化物(包括超重的钅杜（dubnium）)的实验。[60]
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