元素周期表仍為完結?科學家正在開啟第八周期元素世界的大門!

2020-12-24 騰訊網

第八周期元素簡介

第8周期元素是排列在元素周期表第八行的元素。根據元素周期律的推測,這一周期應該有50種元素.因為第八能層有s.p.d.f.g能級,其中S能級一軌道,能容納2電子,p能級三軌道,能容納六電子(第一周期只有s,第二三周期s.p),d能級五軌道,能容納十電子(四五周期),f能級七軌道,能容納十四個(六七周期),第八周期將出現g能級,九軌道十八電子,所以能容納50種,所以該周期最後是168號.從119號到168號,其中121到138號是g區元素。元素119號至124號,都尚未發現,然而IUPAC元素系統命名法已經給它們命了臨時名字。

擴展元素周期表理論超越了第118號元素。在化學元素周期表中的七個周期是已知的和被證明的,最終元素的原子序數是118。

如果進一步的元素具有更高的原子序數被發現,他們將被放置在額外的周期,奠定了周期性的趨勢,以及有關的元素的屬性。任何額外的元素預計將包含超過第七周期較大的元素的數目,因為他們的計算有一個額外的所謂的標準,至少包含18種元素的部分填充g-orbitals各周期。

表外第八周期元素是由Glenn T. Seaborg在1969年提出的。IUPAC定義一種元素,如果其壽命超過10年,存在14秒,這是它為形成一個核心電子云所需的時間。在這個核內沒有元素的合成或自然界中的該第一元素可能有原子序數121,從而將其命名為121號元素。在這一地區的元素有可能是高度不穩定的放射性衰變,並有非常短的半衰期,雖然元素126被假設是在一個島嶼的穩定,是耐裂變,但不α衰變。還不清楚超出預期的穩定的島嶼有多少元素在物理上是可能的。

根據原子結構的量子力學描述的軌道近似,將對應的該元素的部分填充g-orbitals,但自旋軌道耦合效應降低的軌道近似的有效性大大高原子序數的元素。而柏格的版本的擴展時期的重元素所設定的較輕的元素的模式,因為它沒有考慮相對論效應,模型,也沒有考慮相對論效應。Pekka Pyykk和佛瑞克用計算機模型來計算元素Z = 184的位置(包括周期8,9,和10),發現幾個流離失所的Madelung規則。

Richard Feynman指出,相對論狄拉克方程最簡單的解釋是與電子軌道在z > 1 / 137下面一節中所描述的問題,這表明中性原子不存在超越untriseptium,和元素周期表基於電子軌道因此打破了這一點。另一方面,更嚴格的分析計算的極限是Z≈173。

它是未知的多遠的周期表,可能超出已知的118個元素。格倫T.西博格建議儘可能最高的元件可以在z = 130,而Walter Greiner預測,有可能不是一個最高的元素。

所有這些假設的未被發現的元素命名由國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)系統的元素名稱標準,用於創建一個通用的名字直到元素已被發現,確認,並正式批准名稱。這些名字通常不使用在文獻中,因此,164號元素通常不被稱為「unhexquadium」(IUPAC系統命名),而是「164元」的符號「164」、「(164)」,或「E164」。

第八周期元素的性質

元素118是已合成的最後一種元素。接下來的兩種元素,元素119和120,是一種鹼金屬和鹼土金屬的分別。超過120元的超錒系元素,當8電子填充8p1 / 2、7D3 / 2,6f5 / 2,和5g7 / 2層時確定這些元素時很難的。完整和準確的CCSD計算是不可用超過122的質子數計算的,因為其形勢的極端複雜性:5G,6F,和7D的軌道應該有相同的能量水平,並在160號元素的9區域,8p3 / 2 / 2,和9p1軌道也應在能量相等。這會導致電子殼混合,使塊的概念不再適用,也將導致新的化學性質,將定位這些元素在一個周期表非常困難。例如, 164號元素會混合10、12、14和18號的元素的特徵。

119號元素

位於俄羅斯葉卡捷琳堡市的全俄發明家專利研究院迎來了一位特殊的客人,他是一名工程師,來自斯維爾德羅夫州,他聲稱自己發現了元素周期表上的第119號元素,並希望獲得此項專利。俄羅斯科學家宣布,他們找到了元素周期表上的第119號元素。

這名工程師名為C·霍斯特,也沒有向外界透露這一元素的合成方法,他向研究院的專家們解釋道,從質量上看,第119號元素是氫元素的299倍,也就是說,其原子量為299;它是元素周期表上尚未記錄的新元素,並能夠補充元素周期表。

關於Uue的化學性質有兩種說法:一種認為Uue是最活潑的金屬。遇水會瞬間爆炸,遇空氣會短時間內著火;另一種則根據元素相對論指出Uue的電負性可能比銫和鍅都大,活動性和鐳差不多。

之後,日本科學家團隊開始嘗試合成119號元素,2017年12月在杜布納由核聯合研究所團隊的又一次嘗試,俄羅斯計劃開始於2019年至今尚未成功。

120號元素

俄羅斯杜布納聯合核子研究所核反應實驗室主任伊特基斯2006年14日向新華社記者介紹說,該實驗室計劃合成元素周期表上的第120號元素。

伊特基斯介紹說,第120號元素的相對原子質量將為334,其合成過程將持續多年時間。合成第120號元素的目的之一是進一步證實「穩定島」假說。

研究發現,原子序數超過110之後,隨著原子序數的增加,原子核的壽命會急劇下降。但研究人員認為在第114號元素附近存在一個穩定的區域,該區域的超重原子核能夠長時間存在。這就是20世紀60年代科學家提出的「穩定島」假說。該假說已經被第113號和第115號元素的合成所證實。

俄杜布納核聯合研究所和美國科學家合作,於2003年利用杜布納核聯合研究所的重離子加速器成功合成了第113號和第115號元素。2001年,該研究所專家曾觀測到118號元素的存在。

科學家計劃於2008年合成超錒系元素:121號元素,但至今12年過去了,仍然沒有實現。

打開第八周期元素的大門

據國外媒體報導,說起人工合成119號元素,我們還要從門捷列夫和他的元素周期表講起。140多年前,俄國化學家門捷列夫把當時已經發現的63種元素按照原子量的大小進行了某種排列,製成了這張著名的元素周期表,從而發現了各種元素及其化合物的性質存在著周期性變化的規律,這是一項十分了不起的發現。

當我們翻閱過去這張表,表裡還留有一些空格,門捷列夫堅定地認為:每個空格裡應該有一種符合這張表格規律的未知元素來佔有。

現代的元素周期表與原先的周期表已經有了本質的變化,各元素已經不再按照原子量由輕到重來排列,而是按照原子序數(即是原子核內質子數目的多少)來排列。人類已經能夠從微觀的角度,根據每個元素原子核內的質子數、中子數、外層電子的層數和最外層電子數的多少等等原子的內在基本規律,來正確地解釋周期表中各元素及其化合物性質的周期變化的趨勢。可以說,元素周期規律就是宇宙的基本規律之一。

宣布要合成119號元素的俄羅斯杜布納聯合原子核研究所是一個有名的機構。最新的元素周期表中有6個就是早些時候在杜布納實驗室合成的,其中118號元素的合成是在2006年10月。

門捷列夫元素周期表中當時沒有發現的元素,後來陸續都被人們發現了。不但如此,後來的科學家還根據這個表的規律,「製造」出了自然界中原本不存在的新元素。

元素周期表第92號元素(鈾)之後「居民」的特點就是它們大都不穩定,大都是些很容易發生衰變的「居民」。它們在自然界並不存在(準確地說,是在地球上沒有發現它們),或者說它們佔在「房間」裡的時間非常非常短,有個別甚至是「一眨眼不到的功夫」就變成另一個居民而「溜」走了!

因此,從鈾之後的第93號到118號元素,除錼(Np)、鈽(Pu)和鉲(Cf) 在地球上有極微量存在外,其它都是那些至今在地球上未能被發現的元素,要通過人為創造條件分別發現它們。

人工合成新元素,科學家們通常採用這樣的辦法:經過分析計算「選出」兩個相對較「輕」的元素,讓它們的原子核相互高速碰撞。在這個過程中,有些就被撞得粉碎了,但也會有部分原子核由於相互撞擊而「融合」到一起,「合成」為一個新的核。這正是我們所要的結果:一個新元素的誕生。

我們以在德國重離子研究中心GSI 所做的合成112號元素(Cn)的實驗為例,來說明這個合成過程。科學家把原子序數為30的鋅原子設法變成離子,讓它們成束,然後把它們注入GSI的120米長的粒子加速器內,沿直線方向加速到差不多接近「1 / 10光速」的速度,直接撞擊在原子序數為82的鉛製成薄靶上。兩個原子高速碰撞的結果是多數都被粉碎了,但還有少量融合在一起形成新的原子,那就是原子序數為30+82=112的Cn。

近年來,俄羅斯的科學家聯合美國科學家也是用類似的方法,在它們的重離子加速器中相繼合成了113、114、115、116和118號元素。聯合原子核研究所先前成功合成周期表中的6種元素。俄聯合原子核研究所負責人謝爾蓋·德米特裡耶夫說,「我們確實相信,118號元素不是(周期表中)最後一種元素」。

哈哈哈我是小意,非常感謝大家的閱讀,喜歡小意的可以點一下關注哦,每天都會科普化學元素小知識哦~~O(∩_∩)O

(本文章素材來源於網絡,旨在科普趣味知識,不代表個人觀點。)

相關焦點

  • 科學趣談|元素周期表
    1789年,法國科學家拉瓦錫(被稱為近代化學之父,開創了化學的新紀元),他推翻四元素論(水、火、土、氣)的同時建立了自己的元素理論,還列舉了一個當時一直的所有元素表,將他們分為四大類:金屬、非金屬、氣體和土質。這是早期對化學元素進行分類的範例,是第一個化學元素的分類表。
  • 「元素周期表」隱藏著規
    「基本粒子」與「元素周期表」隱藏著規律我們所熟知的「元素周期表」,當古人發現元素周期表的時候還不知道原子實際上由更小的電子和質子構成的,仔細看現在的元素周期表,你會發現元素周期表有一側的元素非常容易發生化學反應,而另外一側的元素則不太容易發生化學反應,一般把不太容易發生化學反應的那一側叫做「惰性元素」。
  • 元素周期表51號元素是什麼梗?元素周期表51號元素是啥
    元素周期表51號元素是什麼梗?抖音真的是可以了,終於還是向元素周期表下手了!在網上經常能看到有關元素周期表51號元素的梗,那麼大家知道元素周期表51號元素是什麼梗嗎?下面就快和小編一起看看吧!元素周期表51號元素是什麼梗元素周期表51號元素是什麼?有點文化的應該是知道的吧!
  • 國際元素周期表挑戰賽:獎品是諾獎獲得者親筆籤名的元素周期表!
    為什麼玩「元素周期表挑戰賽」?為了慶祝國際化學元素周期表年(IYPT2019)和國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)成立一百周年,IUPAC在2019年舉辦了面對全球範圍青少年的元素周期表挑戰賽。該活動吸引了來自136個國家和地區的玩家,引起了全球「元素熱」。
  • ...元素周期表|化學|居裡|德米特裡·伊萬諾維奇·門捷列夫|張元素...
    是誰發現並製作了世界上第一張元素周期表,這其中又有哪些曲折艱難的歷程?這些與化學有關的歷史,作為學生的你如果還不知道,那麼就在甘肅科技館的「『雲』享化學」元素集結號線上科普主題活動中一探究竟。他製作了世界上第一張元素周期表主講人:甘肅科技館輔導員 史敏如果你也曾在化學課上背不出元素周期表而罰站,那麼你真應該好好認識認識這個人——德米特裡·伊萬諾維奇·門捷列夫,俄國科學家,因為就是這個男人支配了你的化學課恐懼,是他發現並製作了世界上第一張元素周期表。攀登科學高峰的路,是一條艱苦而又曲折的路。
  • 元素周期表有盡頭麼?最後一個元素是幾號元素?
    元素周期表我們上初中的化學課時,就會接觸到元素以及元素周期表,甚至還被老師要求背誦元素周期表的前20位。到了高中,不僅要橫著背,而且還要豎著背。可以說,元素周期表就像是化學這個學科的武林秘籍。事實也是如此,化學這門學科從一開始就和元素在打交道,甚至有一段時間,化學家們以搶新元素為樂,在上世紀初,基本上能搶到新元素,就意味著提前預定了諾貝爾獎。
  • 元素周期表中神秘的115號元素與外星科技有關嗎
    1869年,俄國化學家門捷列夫發表了第一張元素周期表,把每個元素的化學性質和質量寫在卡片上。他根據原子質量的增加來排列卡片,並發現具有相似性質的元素以一定的時間間隔出現。但它的表格似乎有些隨意,在某些情況下,他違反了增加原子質量的順序以保持性質相似的元素在一起。
  • 元素周期表包含了宇宙中的所有元素嗎?
    不同元素的區別在於質子數的不同,例如,氫包含一個質子,氧包含8個質子,鐵包含26個質子。人類對於化學元素的正確認識始於門捷列夫,他找到了元素的周期規律,並製作出了能夠預測未知元素的元素周期表。此後,科學家不斷發現新的元素,逐漸填補了元素周期表的空白。在自然界中,人類可以找到從1號元素氫到98號元素鉲。
  • 恐怖的元素周期表!你知道買下1克表中的所有元素需要多少錢嗎?
    導讀:我們知道,雖然組成世界的物質多不勝數,但基本元素卻非常少,幾乎所有的物質都是這些元素之間相互作用的產物,而這些組成世界的基本元素之間存在著某種聯繫,而展示這些元素和其聯繫的表格便是元素周期表!自1869年俄國化學家門捷列夫發表元素周期表以來,經過科學家們的多年完善,元素周期表已經近乎完美。
  • 原子結構與元素周期表
    元素性質的周期性變化規律稱為元素的周期律,其表格形式被稱為元素周期表,元素周期表是俄國化學家門捷列夫發明的。1.能級組與周期2.價層電子組態與族元素周期表中,將外層電子結構相似的元素排成一列,稱為族。元素周期表中的18個縱列分為16個族,一類為主族,另一類為副族。
  • 高中化學知識點總結:元素周期表
    1.元素周期表1869年,俄國化學家門捷列夫制出了第一張元素周期表。元素周期表有7個橫行,叫做周期。其中第一周期、第二周期和第三周期稱為短周期,第四周期、第五周期、第六周期、第七周期為長周期,第七周期也稱不完全周期。
  • 原子結構示意圖和元素及元素周期表
    2、在圖中質子數等於核外電子數,則是原子結構示意圖,質子數大於核外電子數,則是陽離子示意圖,質子數小於核外電子數,這是陰離子示意圖;3、熟記元素周期表的結構,以及每個小格的含義;了解周期和族的變化規律,結合題目具體分析即可;4、原子(或元素)的化學性質由最外層電子數決定,種類由核內質子數決定。
  • 新元素周期表:科學家們提出了排列元素的新方法
    化學元素周期表是由俄羅斯化學家德米特裡·門捷列夫於1869年創建的,全世界所有接觸過化學教育的人都對其非常熟悉,現在,俄羅斯的兩位科學家,莫斯科斯科爾科沃科技學院的Zahed Allahyari和Artem Oganov提出了一個元素排列的新方法,旨在幫助找到具有良好性能的新材料。
  • 一位收藏家能不能將元素周期表中的每種元素都收集一克?
    在古代的時候限於人們的認識,一些哲學家認為萬物是由金木水火土等幾種元素組成。化學發展起來後,人們才逐漸認識到,組成萬物的元素遠不止四五種。目前元素周期表已經排到了118位,並且還會進一步擴張。元素周期表中有很多常見的元素,也有不常見的;有價值連城的,也有無足輕重的。
  • 化學元素周期表中的「土豪」元素
    銀,第47號元素,位於元素周期表第1副族。這一副族中的元素非常容易記憶,除去人工合成的放射性元素,銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)在歷史中都曾用於貨幣鑄造,堪稱元素周期表中的「錢族」。1526年,西班牙的一支探險隊來到南美洲,他們從一條不知名的河流進入了阿根廷,看到沿途土著居民佩帶著許多銀質飾品,因此推測當地盛產白銀,於是將這條河流取名為「拉普拉塔」 ,西班牙語意為「白銀之河」。其實,阿根廷雖然出產白銀,但產量還不算最多。1600-1800年間,僅玻利維亞、秘魯和墨西哥幾個美洲國家的白銀生產,就佔據了世界總產量的85% 。
  • 元素周期表150歲|化學帝國的第一部憲法,帶著問號和留白
    無論東方還是西方,「元素」的概念古已有之。從中國的「五行論」到古希臘的「四元素說」,人類渴望從繁中化簡,尋找大千世界最初的那個「一」。近代化學的發展讓一些真正的元素顯現出來,比如在「五行論」和「四元素說」都佔一席之地的「水」,其實還可以分解為氫和氧。科學家們於是把元素定義為通過化學手段不能再分的物質。
  • 朱元璋後代按周期表起名,但元素周期表清朝時才發明,誰抄襲誰?
    ,而元素周期表的出現也極大程度地推動了世界化學史的發展。然而喜歡歷史的朋友們可能會發現,元素周期表的排列順序居然與明朝眾多皇室子弟的名字高度重合,這讓人不禁浮想聯翩難道在我國的明朝朱元璋早早的就發現了元素周期表的奧秘了嗎?首先,有一部分人表示很有可能是歷史的偶然性,導致明朝時期出現了與元素周期表相當類似的皇室子弟名稱。
  • 元素周期表中哪些化學元素以人名命名?
    「你不知道的化學」系列已經更新了四期,今天第五期,小白和大家聊聊,元素周期表中有哪些元素是以人命名的。前四期文章連結:化學告訴你!元素周期表中最毒的元素化學告訴你!元素周期表中氟元素有趣的十個事實化學告訴你!以莫斯科命名的115號元素「鏌」化學告訴你!人體的化學成分有哪些?
  • 明朝王爺的名字放一起,竟然是一張元素周期表
    有人說,「元素周期表」的創始者是朱元璋。這個說法,驚呆了我。可是,再一看明代宗室的名字,我好像明白了什麼!徐壽是清末著名科學家,是我國近代化學的啟蒙者。1868年起,徐壽從事翻譯工作,專門翻譯西方化學的書籍。
  • 溯源化學元素周期表
    門捷列夫的大名如雷貫耳,你也許不知道他的國籍,不清楚他的出生年代,也不了解他有一大把花白的鬍子……但你不可能不知道,他製作出了世界上第一張元素周期表,是一名偉大、載入人類史冊的化學家。德米特裡·伊萬諾維奇·門捷列夫(1834-1907)俄羅斯科學家2019年是化學元素周期表的150周歲生日,聯合國宣布今年為「國際元素周期表年」。