扩展元素周期表
目前的元素周期表中有七个周期,并以118号元素鿫(Og)终结。如果有更高原子序数的元素被发现,则它将会被置于第八周期、甚至第九周期。这些额外的周期预期将会比第七周期容纳更多的元素,因为经过计算新的g区将会出现,第八及第九周期将在32个元素的基础上额外包含18个g区元素,各周期中均存在部分填满的g原子轨域。这种拥有八个周期的元素表最初由格伦·西奥多·西博格于1969年提出。[1]
第八或以上周期的元素未曾被合成或于自然发现。(2008年4月,有人宣称在自然界中发现122号元素Ubb,但该报告被广泛认为是错误的。[2])g区内第一个元素的原子序数应该为121,根据IUPAC元素系统命名法命名为Unbiunium,符号Ubu。此区域内的元素很可能具有放射性,并且高度不稳定,半衰期极短。然而稳定岛理论预测位于126号元素Ubh附近的元素将处于稳定岛内,不会有自发分裂,但会发生α衰变,且这些元素的部分同位素可能具有相对极长的半衰期。而稳定岛之后还能存在多少物理上可能的元素至今仍没有定论。
根据量子力学对于原子结构解释的轨域近似法,g区会对应不完全填满的g轨域。不过,自旋-轨道作用会削弱轨域近似法所得结果的正确性,这可能会发生在较大原子序的元素上。[a]
包括g区的元素周期表
包括g区的元素周期表有多个学著提出的多个模型,下面列出较知名的几种,分别为格伦·西奥多·西博格模型(1969年)、布克哈德·弗里克模型(1973年)、Nefedov模型(2006年)和佩卡·皮寇模型(2010年)。
格伦·西奥多·西博格模型
1969年,格伦·西奥多·西博格根据构造原理提出了提出扩展元素周期表的概念:
1 | 1 H 氢 |
2 He 氦 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 3 Li 锂 |
4 Be 铍 |
5 B 硼 |
6 C 碳 |
7 N 氮 |
8 O 氧 |
9 F 氟 |
10 Ne 氖 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 11 Na 钠 |
12 Mg 镁 |
13 Al 铝 |
14 Si 硅 |
15 P 磷 |
16 S 硫 |
17 Cl 氯 |
18 Ar 氩 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 19 K 钾 |
20 Ca 钙 |
21 Sc 钪 |
22 Ti 钛 |
23 V 钒 |
24 Cr 铬 |
25 Mn 锰 |
26 Fe 铁 |
27 Co 钴 |
28 Ni 镍 |
29 Cu 铜 |
30 Zn 锌 |
31 Ga 镓 |
32 Ge 锗 |
33 As 砷 |
34 Se 硒 |
35 Br 溴 |
36 Kr 氪 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 37 Rb 铷 |
38 Sr 锶 |
39 Y 钇 |
40 Zr 锆 |
41 Nb 铌 |
42 Mo 钼 |
43 Tc 锝 |
44 Ru 钌 |
45 Rh 铑 |
46 Pd 钯 |
47 Ag 银 |
48 Cd 镉 |
49 In 铟 |
50 Sn 锡 |
51 Sb 锑 |
52 Te 碲 |
53 I 碘 |
54 Xe 氙 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | 55 Cs 铯 |
56 Ba 钡 |
57 La 镧 |
58 Ce 铈 |
59 Pr 镨 |
60 Nd 钕 |
61 Pm 钷 |
62 Sm 钐 |
63 Eu 铕 |
64 Gd 钆 |
65 Tb 铽 |
66 Dy 镝 |
67 Ho 钬 |
68 Er 铒 |
69 Tm 铥 |
70 Yb 镱 |
71 Lu 镥 |
72 Hf 铪 |
73 Ta 钽 |
74 W 钨 |
75 Re 铼 |
76 Os 锇 |
77 Ir 铱 |
78 Pt 铂 |
79 Au 金 |
80 Hg 汞 |
81 Tl 铊 |
82 Pb 铅 |
83 Bi 铋 |
84 Po 钋 |
85 At 砹 |
86 Rn 氡 | ||||||||||||||||||||||
7 | 87 Fr 钫 |
88 Ra 镭 |
89 Ac 锕 |
90 Th 钍 |
91 Pa 镤 |
92 U 铀 |
93 Np 镎 |
94 Pu 钸 |
95 Am 镅 |
96 Cm 锔 |
97 Bk 锫 |
98 Cf 锎 |
99 Es 锿 |
100 Fm 镄 |
101 Md 钔 |
102 No 锘 |
103 Lr 铹 |
104 Rf 𬬻 |
105 Db 𬭊 |
106 Sg 𬭳 |
107 Bh 𬭛 |
108 Hs 𬭶 |
109 Mt 鿏 |
110 Ds 𫟼 |
111 Rg 𬬭 |
112 Cn 鿔 |
113 Nh 鿭 |
114 Fl 𫓧 |
115 Mc 镆 |
116 Lv 𫟷 |
117 Ts 鿬 |
118 Og 鿫 | ||||||||||||||||||||||
8 | 119 Uue |
120 Ubn |
121 Ubu |
122 Ubb |
123 Ubt |
124 Ubq |
125 Ubp |
126 Ubh |
127 Ubs |
128 Ubo |
129 Ube |
130 Utn |
131 Utu |
132 Utb |
133 Utt |
134 Utq |
135 Utp |
136 Uth |
137 Uts |
138 Uto |
139 Ute |
140 Uqn |
141 Uqu |
142 Uqb |
143 Uqt |
144 Uqq |
145 Uqp |
146 Uqh |
147 Uqs |
148 Uqo |
149 Uqe |
150 Upn |
151 Upu |
152 Upb |
153 Upt |
154 Upq |
155 Upp |
156 Uph |
157 Ups |
158 Upo |
159 Upe |
160 Uhn |
161 Uhu |
162 Uhb |
163 Uht |
164 Uhq |
165 Uhp |
166 Uhh |
167 Uhs |
168 Uho |
||||
9 | 169 Uhe |
170 Usn |
171 Usu |
172 Usb |
173 Ust |
174 Usq |
175 Usp |
176 Ush |
177 Uss |
178 Uso |
179 Use |
180 Uon |
181 Uou |
182 Uob |
183 Uot |
184 Uoq |
185 Uop |
186 Uoh |
187 Uos |
188 Uoo |
189 Uoe |
190 Uen |
191 Ueu |
192 Ueb |
193 Uet |
194 Ueq |
195 Uep |
196 Ueh |
197 Ues |
198 Ueo |
199 Uee |
200 Bnn |
201 Bnu |
202 Bnb |
203 Bnt |
204 Bnq |
205 Bnp |
206 Bnh |
207 Bns |
208 Bno |
209 Bne |
210 Bun |
211 Buu |
212 Bub |
213 But |
214 Buq |
215 Bup |
216 Buh |
217 Bus |
218 Buo |
布克哈德·弗里克模型
1973年布克哈德·弗里克(Burkhard Fricke)使用相对论性Hartree-Fock-Slater程序计算提出了另一种扩展元素周期表[3]:
1 | 1 H 氢 |
2 He 氦 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 3 Li 锂 |
4 Be 铍 |
5 B 硼 |
6 C 碳 |
7 N 氮 |
8 O 氧 |
9 F 氟 |
10 Ne 氖 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 11 Na 钠 |
12 Mg 镁 |
13 Al 铝 |
14 Si 硅 |
15 P 磷 |
16 S 硫 |
17 Cl 氯 |
18 Ar 氩 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 19 K 钾 |
20 Ca 钙 |
21 Sc 钪 |
22 Ti 钛 |
23 V 钒 |
24 Cr 铬 |
25 Mn 锰 |
26 Fe 铁 |
27 Co 钴 |
28 Ni 镍 |
29 Cu 铜 |
30 Zn 锌 |
31 Ga 镓 |
32 Ge 锗 |
33 As 砷 |
34 Se 硒 |
35 Br 溴 |
36 Kr 氪 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 37 Rb 铷 |
38 Sr 锶 |
39 Y 钇 |
40 Zr 锆 |
41 Nb 铌 |
42 Mo 钼 |
43 Tc 锝 |
44 Ru 钌 |
45 Rh 铑 |
46 Pd 钯 |
47 Ag 银 |
48 Cd 镉 |
49 In 铟 |
50 Sn 锡 |
51 Sb 锑 |
52 Te 碲 |
53 I 碘 |
54 Xe 氙 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | 55 Cs 铯 |
56 Ba 钡 |
57 La 镧 |
58 Ce 铈 |
59 Pr 镨 |
60 Nd 钕 |
61 Pm 钷 |
62 Sm 钐 |
63 Eu 铕 |
64 Gd 钆 |
65 Tb 铽 |
66 Dy 镝 |
67 Ho 钬 |
68 Er 铒 |
69 Tm 铥 |
70 Yb 镱 |
71 Lu 镥 |
72 Hf 铪 |
73 Ta 钽 |
74 W 钨 |
75 Re 铼 |
76 Os 锇 |
77 Ir 铱 |
78 Pt 铂 |
79 Au 金 |
80 Hg 汞 |
81 Tl 铊 |
82 Pb 铅 |
83 Bi 铋 |
84 Po 钋 |
85 At 砹 |
86 Rn 氡 | ||||||||||||||||||||
7 | 87 Fr 钫 |
88 Ra 镭 |
89 Ac 锕 |
90 Th 钍 |
91 Pa 镤 |
92 U 铀 |
93 Np 镎 |
94 Pu 钸 |
95 Am 镅 |
96 Cm 锔 |
97 Bk 锫 |
98 Cf 锎 |
99 Es 锿 |
100 Fm 镄 |
101 Md 钔 |
102 No 锘 |
103 Lr 铹 |
104 Rf 𬬻 |
105 Db 𬭊 |
106 Sg 𬭳 |
107 Bh 𬭛 |
108 Hs 𬭶 |
109 Mt 鿏 |
110 Ds 𫟼 |
111 Rg 𬬭 |
112 Cn 鿔 |
113 Nh 鿭 |
114 Fl 𫓧 |
115 Mc 镆 |
116 Lv 𫟷 |
117 Ts 鿬 |
118 Og 鿫 | ||||||||||||||||||||
8 | 119 Uue |
120 Ubn |
121 Ubu |
122 Ubb |
123 Ubt |
124 Ubq |
125 Ubp |
126 Ubh |
127 Ubs |
128 Ubo |
129 Ube |
130 Utn |
131 Utu |
132 Utb |
133 Utt |
134 Utq |
135 Utp |
136 Uth |
137 Uts |
138 Uto |
139 Ute |
140 Uqn |
141 Uqu |
142 Uqb |
143 Uqt |
144 Uqq |
145 Uqp |
146 Uqh |
147 Uqs |
148 Uqo |
149 Uqe |
150 Upn |
151 Upu |
152 Upb |
153 Upt |
154 Upq |
155 Upp |
156 Uph |
157 Ups |
158 Upo |
159 Upe |
160 Uhn |
161 Uhu |
162 Uhb |
163 Uht |
164 Uhq |
||||||
9 | 165 Uhp |
166 Uhh |
167 Uhs |
168 Uho |
169 Uhe |
170 Usn |
171 Usu |
172 Usb |
以上所有理论上存在但并未发现的元素均根据IUPAC元素系统命名法命名,而该名将会一直沿用直到这个元素被发现、证实,并被赋予正式名称。
g区在元素周期表中的位置(位于f区的左边、右边或中间)仍然是不肯定的。上表所示的位置是建于构造原理在更高原子序的元素还成立的前提上,但这假设不一定正确。对于118号元素,轨域1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d、5f、6s、6p、6d、7s及7p应会被占据,其馀则为空。第八周期的元素轨域预测会以8s、5g、6f、7d、8p的顺序填满。然而,从大约122号元素开始,电子层间过于接近,使计算电子的位置时发生问题。例如,经过计算,165号及166号元素(如果存在)会占据9s轨域,而把8p轨域留空。[4]
而布克哈德·弗里克模型的预测最高可以推广到184号元素在周期表上的位置[5]。
佩卡·皮寇模型
并非所有模型都按照较轻元素的趋势排列超重元素。例如佩卡·皮寇利用电脑模型计算出原子序直到Z=172的元素的位置,并发现有若干元素不在构造原理预期的位置。5g区后,他的计算预测元素139及140会占据8p轨域,元素141开始才再继续占据6f区。元素165至168可能在第9周期(9s和9p),之后的元素169至172再填满8p轨域和整个第8周期。[4]
7 | 87 Fr |
88 Ra |
89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |
104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Nh |
114 Fl |
115 Mc |
116 Lv |
117 Ts |
118 Og | ||||||||||||||||||
8 | 119 Uue |
120 Ubn |
121 Ubu |
122 Ubb |
123 Ubt |
124 Ubq |
125 Ubp |
126 Ubh |
127 Ubs |
128 Ubo |
129 Ube |
130 Utn |
131 Utu |
132 Utb |
133 Utt |
134 Utq |
135 Utp |
136 Uth |
137 Uts |
138 Uto |
141 Uqu |
142 Uqb |
143 Uqt |
144 Uqq |
145 Uqp |
146 Uqh |
147 Uqs |
148 Uqo |
149 Uqe |
150 Upn |
151 Upu |
152 Upb |
153 Upt |
154 Upq |
155 Upp |
156 Uph |
157 Ups |
158 Upo |
159 Upe |
160 Uhn |
161 Uhu |
162 Uhb |
163 Uht |
164 Uhq |
139 Ute |
140 Uqn |
169 Uhe |
170 Usn |
171 Usu |
172 Usb |
9 | 165 Uhp |
166 Uhh |
167 Uhs |
168 Uho |
Nefedov模型
Nefedov在2006年也提出了一套模型[6]。
7 | 87 Fr |
88 Ra |
89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |
104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Nh |
114 Fl |
115 Mc |
116 Lv |
117 Ts |
118 Og | ||||||||||||||||||||||
8 | 119 Uue |
120 Ubn |
121 Ubu |
122 Ubb |
123 Ubt |
124 Ubq |
125 Ubp |
126 Ubh |
127 Ubs |
128 Ubo |
129 Ube |
130 Utn |
131 Utu |
132 Utb |
133 Utt |
134 Utq |
135 Utp |
136 Uth |
137 Uts |
138 Uto |
139 Ute |
140 Uqn |
141 Uqu |
142 Uqb |
143 Uqt |
144 Uqq |
145 Uqp |
146 Uqh |
147 Uqs |
148 Uqo |
149 Uqe |
150 Upu |
151 Upn |
152 Upu |
153 Upt |
154 Upq |
155 Upp |
156 Uph |
157 Ups |
158 Upo |
159 Upe |
160 Uhn |
161 Uhu |
162 Uhb |
163 Uht |
164 Uhq |
165 Uhp |
166 Uhh |
167 Uhs |
168 Uho |
169 Uhe |
170 Usn |
171 Usu |
172 Usb |
电子排布
化学元素 族 预测电子排布[7][8][9][10] 118 Og 鿫 稀有气体 [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 119 Uue Ununennium 碱金属 [Og] 8s1 120 Ubn Unbinilium 碱土金属 [Og] 8s2 121 Ubu Unbiunium 超锕系元素 [Og] 8s2 8p1
1/2122 Ubb Unbibium 超锕系元素 [Og] 7d1 8s2 8p1
1/2123 Ubt Unbitrium 超锕系元素 [Og] 6f2 8s2 8p1
1/2124 Ubq Unbiquadium 超锕系元素 [Og] 6f3 8s2 8p1
1/2125 Ubp Unbipentium 超锕系元素 [Og] 5g1 6f2 8s2 8p2
1/2126 Ubh Unbihexium 超锕系元素 [Og] 5g2 6f3 8s2 8p1
1/2127 Ubs Unbiseptium 超锕系元素 [Og] 5g3 6f2 8s2 8p2
1/2128 Ubo Unbioctium 超锕系元素 [Og] 5g4 6f2 8s2 8p2
1/2129 Ube Unbiennium 超锕系元素 [Og] 5g4 6f3 7d1 8s2 8p1
1/2130 Utn Untrinilium 超锕系元素 [Og] 5g5 6f3 7d1 8s2 8p1
1/2131 Utu Untriunium 超锕系元素 [Og] 5g6 6f3 8s2 8p2
1/2132 Utb Untribium 超锕系元素 [Og] 5g7 6f3 8s2 8p2
1/2133 Utt Untritrium 超锕系元素 [Og] 5g8 6f3 8s2 8p2
1/2134 Utq Untriquadium 超锕系元素 [Og] 5g8 6f4 8s2 8p2
1/2135 Utp Untripentium 超锕系元素 [Og] 5g9 6f4 8s2 8p2
1/2136 Uth Untrihexium 超锕系元素 [Og] 5g10 6f4 8s2 8p2
1/2137 Uts Untriseptium 超锕系元素 [Og] 5g11 6f4 8s2 8p2
1/2138 Uto Untrioctium 超锕系元素 [Og] 5g12 6f3 7d1 8s2 8p2
1/2139 Ute Untriennium 超锕系元素 [Og] 5g13 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2140 Uqn Unquadnilium 超锕系元素 [Og] 5g14 6f3 7d1 8s2 8p2
1/2141 Uqu Unquadunium 超锕系元素 [Og] 5g15 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2142 Uqb Unquadbium 超锕系元素 [Og] 5g16 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2143 Uqt Unquadtrium 超锕系元素 [Og] 5g17 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2144 Uqq Unquadquadium 超锕系元素 [Og] 5g17 6f2 7d3 8s2 8p2
1/2145 Uqp Unquadpentium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f3 7d2 8s2 8p2
1/2146 Uqh Unquadhexium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f4 7d2 8s2 8p2
1/2147 Uqs Unquadseptium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f5 7d2 8s2 8p2
1/2148 Uqo Unquadoctium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f6 7d2 8s2 8p2
1/2149 Uqe Unquadennium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f6 7d3 8s2 8p2
1/2150 Upn Unpentnilium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f7 7d3 8s2 8p2
1/2151 Upu Unpentunium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f8 7d3 8s2 8p2
1/2152 Upb Unpentbium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f9 7d3 8s2 8p2
1/2153 Upt Unpenttrium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f10 7d3 8s2 8p2
1/2154 Upq Unpentquadium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f11 7d3 8s2 8p2
1/2155 Upp Unpentpentium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f12 7d3 8s2 8p2
1/2156 Uph Unpenthexium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f13 7d3 8s2 8p2
1/2157 Ups Unpentseptium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f14 7d3 8s2 8p2
1/2158 Upo Unpentoctium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2
1/2159 Upe Unpentennium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2
1/2 9s1160 Uhn Unhexnilium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d5 8s2 8p2
1/2 9s1161 Uhu Unhexunium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d6 8s2 8p2
1/2 9s1162 Uhb Unhexbium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d7 8s2 8p2
1/2 9s1163 Uht Unhextrium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d8 8s2 8p2
1/2 9s1164 Uhq Unhexquadium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2165 Uhp Unhexpentium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 9s1166 Uhh Unhexhexium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 9s2167 Uhs Unhexseptium 贫金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 9s2 9p1
1/2168 Uho Unhexoctium 贫金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 9s2 9p2
1/2169 Uhe Unhexennium 贫金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 8p1
3/2 9s2 9p2
1/2170 Usn Unseptnilium 贫金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 8p2
3/2 9s2 9p2
1/2171 Usu Unseptunium 卤素 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 8p3
3/2 9s2 9p2
1/2172 Usb Unseptbium 稀有气体 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2 8p4
3/2 9s2 9p2
1/2173 Ust Unsepttrium 碱金属 [Usb] 6g1 184 Uoq Unoctquadium 超临界原子[11][12] [Usb] 6g5 7f4 8d3[8][13]
Fricke模型
化学元素 族 预测电子排布
(根据Fricke)
[Og] = [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6[7][8][9]119 Uue Ununennium 碱金属 [Og] 8s1 120 Ubn Unbinilium 碱土金属 [Og] 8s2 121 Ubu Unbiunium 超锕系元素 [Og] 8s2 8p1
1/2122 Ubb Unbibium 超锕系元素 [Og] 7d1 8s2 8p1
1/2123 Ubt Unbitrium 超锕系元素 [Og] 6f1 7d1 8s2 8p1
1/2124 Ubq Unbiquadium 超锕系元素 [Og] 6f3 8s2 8p1
1/2125 Ubp Unbipentium 超锕系元素 [Og] 5g1 6f3 8s2 8p1
1/2126 Ubh Unbihexium 超锕系元素 [Og] 5g2 6f2 7d1 8s2 8p1
1/2127 Ubs Unbiseptium 超锕系元素 [Og] 5g3 6f2 8s2 8p2
1/2128 Ubo Unbioctium 超锕系元素 [Og] 5g4 6f2 8s2 8p2
1/2129 Ube Unbiennium 超锕系元素 [Og] 5g5 6f2 8s2 8p2
1/2130 Utn Untrinilium 超锕系元素 [Og] 5g6 6f2 8s2 8p2
1/2131 Utu Untriunium 超锕系元素 [Og] 5g7 6f2 8s2 8p2
1/2132 Utb Untribium 超锕系元素 [Og] 5g8 6f2 8s2 8p2
1/2133 Utt Untritrium 超锕系元素 [Og] 5g8 6f3 8s2 8p2
1/2134 Utq Untriquadium 超锕系元素 [Og] 5g8 6f4 8s2 8p2
1/2135 Utp Untripentium 超锕系元素 [Og] 5g9 6f4 8s2 8p2
1/2136 Uth Untrihexium 超锕系元素 [Og] 5g10 6f4 8s2 8p2
1/2137 Uts Untriseptium 超锕系元素 [Og] 5g11 6f3 7d1 8s2 8p2
1/2138 Uto Untrioctium 超锕系元素 [Og] 5g12 6f3 7d1 8s2 8p2
1/2139 Ute Untriennium 超锕系元素 [Og] 5g13 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2140 Uqn Unquadnilium 超锕系元素 [Og] 5g14 6f3 7d1 8s2 8p2
1/2141 Uqu Unquadunium 超锕系元素 [Og] 5g15 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2142 Uqb Unquadbium 超锕系元素 [Og] 5g16 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2143 Uqt Unquadtrium 超锕系元素 [Og] 5g17 6f2 7d2 8s2 8p2
1/2144 Uqq Unquadquadium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f1 7d3 8s2 8p2
1/2145 Uqp Unquadpentium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f3 7d2 8s2 8p2
1/2146 Uqh Unquadhexium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f4 7d2 8s2 8p2
1/2147 Uqs Unquadseptium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f5 7d2 8s2 8p2
1/2148 Uqo Unquadoctium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f6 7d2 8s2 8p2
1/2149 Uqe Unquadennium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f6 7d3 8s2 8p2
1/2150 Upn Unpentnilium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f6 7d4 8s2 8p2
1/2151 Upu Unpentunium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f8 7d3 8s2 8p2
1/2152 Upb Unpentbium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f9 7d3 8s2 8p2
1/2153 Upt Unpenttrium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f11 7d2 8s2 8p2
1/2154 Upq Unpentquadium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f12 7d2 8s2 8p2
1/2155 Upp Unpentpentium 超锕系元素 [Og] 5g18 6f13 7d2 8s2 8p2
1/2156 Uph Unpenthexium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d2 8s2 8p2
1/2157 Ups Unpentseptium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d3 8s2 8p2
1/2158 Upo Unpentoctium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2
1/2159 Upe Unpentennium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2
1/2 9s1160 Uhn Unhexnilium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d5 8s2 8p2
1/2 9s1161 Uhu Unhexunium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d6 8s2 8p2
1/2 9s1162 Uhb Unhexbium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d8 8s2 8p2
1/2163 Uht Unhextrium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d9 8s2 8p2
1/2164 Uhq Unhexquadium 过渡金属 [Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2
1/2165 Uhp Unhexpentium 碱金属 [Uhq] 9s1 166 Uhh Unhexhexium 碱土金属 [Uhq] 9s2 167 Uhs Unhexseptium 贫金属 [Uhq] 9s2 9p1
1/2168 Uho Unhexoctium 贫金属 [Uhq] 9s2 9p2
1/2169 Uhe Unhexennium 贫金属 [Uhq] 8p1
3/2 9s2 9p2
1/2170 Usn Unseptnilium 贫金属 [Uhq] 8p2
3/2 9s2 9p2
1/2171 Usu Unseptunium 卤素 [Uhq] 8p3
3/2 9s2 9p2
1/2172 Usb Unseptbium 稀有气体 [Uhq] 8p4
3/2 9s2 9p2
1/2173 Ust Unsepttrium 碱金属 [Usb] 6g1 184 Uoq Unoctquadium 超临界原子[11][12] [Usb] 6g5 7f4 8d3[8][13]
周期表的终结
我们仍不知道存在多少物理上可能的元素。光速限制了电子在更大电子层中运行,因此电中性原子的原子序最大可达到173(Ust)[14];缺少部分或全部核外电子的原子核则有可能达到更重的水平,但这样的原子核根据核外电子排布分区将变得无意义;核壳层模型则限制离子状态的元素最大至210号。[15](这类元素在上表以灰色底色及斜体显示。)不过,有研究认为周期表有可能在更早的地方就结束了,或许就在稳定岛之内,[16]代表元素的数目将为大约126个。[17]
玻尔模型
理查德·费曼指出,根据玻尔模型,原子序大于137的元素,其内层轨域可能电子无法稳定存在[18],因为在1s原子轨域中的电子的速度v计算如下:
当中Z是原子序,α是描述电磁力强度的精细结构常数。[19]在这个计算中,任何原子序高于137的元素的1s轨域电子速度计算结果会比光速c还大[20][21],因此任何不建基于相对论的理论(如波尔模型)不足以处理这种计算。
对于任意高的p,我们可以找到满足该等式的v < c。且电子的速度与原子核存在与否无关,因此此计算矛盾并不意味著Uts会是元素周期表上的最后一个元素[23]。
相对论狄拉克方程
其中,m为电子静止质量、c为光速、z为质子数、α为精细结构常数。
当质子数为138或更大时,根号中将会出现负值,导致其值不是实数,因而导致狄拉克基态的波函数是震荡的,并且正能谱与负能谱之间没有间隙,正如克莱因悖论所言[24]。
注释
参考文献
引用
- ^ An Early History of LBNL by Dr. Glenn T. Seaborg. [2009-10-28]. (原始内容存档于2009-08-13).
- ^ Heaviest element claim criticised. rsc.org. [2018-10-27]. (原始内容存档于2016-03-04).
- ^ Fricke, B.; Greiner, W.; Waber, J. T. The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements. Theoretica Chimica Acta. 1971-09-XX, 21 (3): 235–260. ISSN 0040-5744. doi:10.1007/BF01172015 (英语).
- ^ 4.0 4.1 Schwerdtfeger, Peter; Pyykkö, Pekka. [Abteilungsexemplar] Relativistic electronic structure theory: : (dedicated to Pekka Pyykkö on the occation of his 60th birthday). Theoretical and computational chemistry 1. ed. Amsterdam [u.a.]: Elsevier. 2002 [2021-04-25]. ISBN 978-0-444-51249-9. (原始内容存档于2021-04-26) (英语).
- ^ Fricke, B.; Greiner, W.; Waber, J. T. The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements. Theoretica Chimica Acta. 1971-09-XX, 21 (3): 235–260. ISSN 0040-5744. doi:10.1007/BF01172015 (英语).
- ^ Nefedov, V. I.; Trzhaskovskaya, M. B.; Yarzhemskii, V. G. Electronic configurations and the periodic table for superheavy elements. Doklady Physical Chemistry. 2006-06-XX, 408 (2): 149–151. ISSN 0012-5016. doi:10.1134/S0012501606060029 (英语).
- ^ 7.0 7.1 Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1.
- ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 Fricke, Burkhard. Superheavy elements a prediction of their chemical and physical properties. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry 21. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 1975: 89–144. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:10.1007/bfb0116498 (英语).
- ^ 9.0 9.1 Fricke, B.; Soff, G. Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173. Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1977-01-XX, 19 (1): 83–95 [2021-04-25]. Bibcode:1977ADNDT..19...83F. doi:10.1016/0092-640X(77)90010-9. (原始内容存档于2020-07-27) (英语).
- ^ 存档副本 (PDF). [2018-09-06]. (原始内容 (PDF)存档于2016-10-13).
- ^ 11.0 11.1 Reinhardt, Joachim; Greiner, Walter. Probing Supercritical Fields with Real and with Artificial Nuclei. Greiner, Walter (编). Nuclear Physics: Present and Future. Cham: Springer International Publishing. 2015: 195–210. ISBN 978-3-319-10198-9. doi:10.1007/978-3-319-10199-6_19 (英语).
- ^ 12.0 12.1 Marrus, Richard. Physics of Highly-Ionized Atoms. Springer Science & Business Media. 2012-12-06: 42-43 [2018-09-08]. ISBN 978-1-4613-0833-1. (原始内容存档于2021-04-28) (英语).
- ^ 13.0 13.1 Penneman, R. A.; Mann, J. B.; Jørgensen, C. K. Speculations on the chemistry of superheavy elements such as Z = 164. Chemical Physics Letters. February 1971, 8 (4): 321–326. Bibcode:1971CPL.....8..321P. doi:10.1016/0009-2614(71)80054-4.
- ^ Greiner, Walter; Schramm, Stefan. Resource Letter QEDV-1: The QED vacuum. American Journal of Physics. 2008-06-XX, 76 (6): 509–518 [2021-04-25]. ISSN 0002-9505. doi:10.1119/1.2820395. (原始内容存档于2021-05-12) (英语).
- ^ Extension of the periodic table. britannica.com. [2018-09-06]. (原始内容存档于2018-09-06).
- ^ transuranium element - Definition & Examples. [2018-10-27]. (原始内容存档于2010-11-30).
- ^ Ćwiok, S.; Heenen, P.-H.; Nazarewicz, W. Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei. Nature. 2005-02-XX, 433 (7027): 705–709 [2021-04-25]. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature03336. (原始内容存档于2021-04-15) (英语).
- ^ Philip Ball. how many more chemical elements are there for us to find?. BBC. 2016-01-15 [2017-07-18]. (原始内容存档于2021-08-16).
- ^ Eisberg, R.; Resnick, R.; Sullivan, Jeremiah D. Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles. Physics Today. 1975-12-XX, 28 (12): 51–52 [2021-04-25]. ISSN 0031-9228. doi:10.1063/1.3069243. (原始内容存档于2017-12-21) (英语).
- ^ When Will We Reach the End of the Periodic Table?. smithsonian. [2017-07-18]. (原始内容存档于2022-03-24).
- ^ Sam Kean. ununseptium ugly name beautiful element. slate.com. 2010-08-09 [2017-07-18]. (原始内容存档于2021-06-14).
Einstein's theory of relativity says nothing can go faster than light. If you do the math, electrons could suddenly violate the laws of relativity around element 137, untriseptium
- ^ Okun, Lev B. The Concept of Mass. Physics Today. 1989-06-XX, 42 (6): 31–36 [2021-04-25]. Bibcode:1989PhT....42f..31O. ISSN 0031-9228. doi:10.1063/1.881171. (原始内容存档于2021-05-05) (英语).
- ^ 引用错误:没有为名为
rsc
的参考文献提供内容 - ^ Greiner, Walter. Relativistic Quantum Mechanics. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 1995. ISBN 978-3-540-99535-7. doi:10.1007/978-3-642-88082-7 (英语).