Verlängertes Periodensystem

Es gibt zurzeit sieben Perioden im Periodensystem von chemischen Elementen, mit der Atomnummer 118 kulminierend. Wenn weitere Elemente mit höheren Atomnummern als das entdeckt werden, werden sie in zusätzlichen Perioden, angelegt (als mit den vorhandenen Perioden) gelegt, um regelmäßig wiederkehrende Tendenzen in den Eigenschaften der betroffenen Elemente zu illustrieren. Wie man erwartet, enthalten irgendwelche zusätzlichen Perioden eine größere Zahl der Elemente als die siebente Periode, weil sie berechnet werden, um einen zusätzlichen so genannten G-Block zu haben, 18 Elemente mit teilweise gefülltem g-orbitals in jeder Periode enthaltend. Ein Acht-Perioden-Tisch, der diesen Block enthält, wurde von Glenn T. Seaborg 1969 angedeutet.

Keine Elemente in diesem Gebiet sind synthetisiert oder in der Natur entdeckt worden. Das erste Element des G-Blocks kann Atomnummer 121 haben, und würde so den systematischen Namen unbiunium haben. Elemente in diesem Gebiet werden wahrscheinlich in Bezug auf den radioaktiven Zerfall hoch nicht stabil sein, und äußerst kurze Hälfte von Leben haben, obwohl, wie man Hypothese aufstellt, Element 126 innerhalb einer Insel der Stabilität ist, die gegen die Spaltung, aber nicht gegen den Alpha-Zerfall widerstandsfähig ist. Es ist nicht klar, wie viele Elemente außer der erwarteten Insel der Stabilität physisch möglich sind, wenn Periode 8 abgeschlossen ist, oder wenn es eine Periode 9 gibt.

Gemäß der Augenhöhlenannäherung im Quant mechanische Beschreibungen des Atombaus würde der G-Block Elementen mit teilweise gefülltem g-orbitals entsprechen. Jedoch reduzieren Drehungsbahn-Kopplungseffekten die Gültigkeit der Augenhöhlenannäherung wesentlich für Elemente der hohen Atomnummer.

Verlängertes Periodensystem, einschließlich des G-Blocks

Es ist unbekannt, wie weit das Periodensystem außer dem bekannten 118 Elemente erweitern könnte. Glenn T. Seaborg hat vorgeschlagen, dass das höchstmögliche Element unter Z=130 sein kann. Jedoch, wenn höhere Elemente wirklich bestehen, ist es unwahrscheinlich, dass sie dem Periodensystem über ungefähr Z=173, wie besprochen, in den folgenden Abteilungen bedeutungsvoll zugeteilt werden können. Diese Karte endet deshalb an dieser Zahl, ohne zu bedeuten anzudeuten, dass alle jene 173 Elemente wirklich möglich sind, noch anzudeuten, dass schwerere Elemente nicht möglich sind. (Siehe auch erweitertes Periodensystem (große Version).)

Alle diese hypothetischen unentdeckten Elemente werden von der Internationalen Vereinigung der Reinen und Angewandten Chemie (IUPAC) systematischen Elementname-Standard genannt, der einen Gattungsnamen für den Gebrauch schafft, bis das Element entdeckt, und ein offizieller genehmigter Name bestätigt worden ist.

, Synthese ist für nur ununennium, unbinilium, unbibium, unbiquadium und unbihexium versucht worden. (Z = 119, 120, 122, 124 und 126)

Die Positionierung des G-Blocks im Tisch (links vom F-Block, nach rechts, oder zwischen) ist spekulativ. Die Positionen, die im Tisch oben gezeigt sind, entsprechen der Annahme, dass die Regel von Madelung fortsetzen wird, für höhere Atomnummern zu halten; diese Annahme kann oder kann nicht wahr sein. Am Element 118, wie man annimmt, werden die orbitals 1s, 2s, 2 Punkte, 3s, 3 Punkte, 3., 4s, 4 Punkte, 4d, 4f, 5s, 5 Punkte, 5d, 5f, 6s, 6 Punkte, 6d, 7s und 7 Punkte mit dem restlichen orbitals ungefüllten gefüllt. Die orbitals der achten Periode werden vorausgesagt, um der Auftrag 8s, 5g, 6f, 7d, 8p ausgefüllt zu werden. Jedoch, danach ungefähr Element 120, macht die Nähe der Elektronschalen Stellen in einem einfachen Tisch problematisch.

Modell von Pyykkö

Nicht alle Modelle zeigen die höheren Elemente im Anschluss an das durch leichtere Elemente gegründete Muster. Pekka Pyykkö hat zum Beispiel Computer verwendet, der modelliert, um die Positionen von Elementen bis zu Z=172 zu berechnen und hat gefunden, dass mehrere aus der Energieeinrichtungsregel von Madelung versetzt wurden. Er sagt voraus, dass sich die Augenhöhlenschalen in dieser Ordnung füllen werden:

  • 8s,
  • 5g,
  • die ersten zwei Räume von 8 Punkten,
  • 6f,
  • 7d,
  • 9s,
  • die ersten zwei Räume von 9 Punkten,
  • der Rest von 8 Punkten.

Er schlägt auch vor, dass Periode 8 in drei Teile gespalten wird:

  • 8a, 8s, enthaltend
  • 8b, die ersten zwei Elemente von 8 Punkten, enthaltend
  • 8c, 7d und der Rest von 8 Punkten enthaltend.

Ende des Periodensystems

Die Zahl von physisch möglichen Elementen ist unbekannt. Es gibt eine theoretische Grenze für neutrale Atome zu einem Z von etwa 173, nach denen es sinnlos sein würde, um die Elemente Blöcken auf der Grundlage von der Elektronkonfiguration zuzuteilen. Jedoch ist es wahrscheinlich, dass das Periodensystem wirklich viel früher vielleicht bald nach der Insel der Stabilität endet, die, wie man erwartet, um Z = 126 im Mittelpunkt steht.

Zusätzlich wird die Erweiterung der periodischen und nuclides Tische durch das Proton und die Neutrontropfrohr-Linien eingeschränkt.

Musterdepression von Bohr

Die Musterausstellungsstück-Schwierigkeit von Bohr für Atome mit der Atomnummer, die größer ist als 137, für die Geschwindigkeit eines Elektrons in 1s Elektron, Augenhöhlen-, v, wird durch gegeben

:

wo Z die Atomnummer ist, und α die Feinstruktur unveränderlich, ein Maß der Kraft von elektromagnetischen Wechselwirkungen ist. Unter dieser Annäherung würde jedes Element mit einer Atomnummer von größeren als 137 1s Elektronen verlangen, schneller zu reisen, als c, die Geschwindigkeit des Lichtes. Folglich ist ein nichtrelativistisches Modell wie das Modell von Bohr für solche Berechnungen unzulänglich.

Die Dirac Gleichung

Die halbrelativistische Gleichung von Dirac hat auch Probleme für Z> 137, weil die Boden-Zustandenergie ist

:

wo M die Rest-Masse des Elektrons ist. Für Z> 137 ist die Welle-Funktion des Boden-Staates von Dirac Schwingungs-, aber nicht gebunden, und es gibt keine Lücke zwischen den positiven und negativen Energiespektren, als im Paradox von Klein. Richard Feynman hat auf diese Wirkung hingewiesen, so wird das letzte Element, das unter diesem Modell, 137 (untriseptium) erwartet ist, manchmal feynmanium genannt (Symbol: Fy).

Jedoch muss eine realistische Berechnung die begrenzte Erweiterung des Kernanklage-Vertriebs in Betracht ziehen. Das läuft auf einen kritischen Z von  173 (unsepttrium), solch hinaus, dass neutrale Atome auf Elemente beschränkt werden können, die oder tiefer gleich sind als das. Höhere Elemente konnten nur als Ionen zum Beispiel als Salze bestehen.

Siehe auch

Links


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