導入
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第 8 周期元素は、 周期表の 8 行目 (または周期) にある 50 個の仮説上の化学元素であり、現在までに観測されたものはありません。彼らの研究は、化学ではなく核物理学、さらには素粒子物理学に関係しています。なぜなら、当面はそれらを合成して検出できるかどうかが問題だからです。
化学を研究できるのに十分な量を生成できれば、これらの元素は、量子電気力学などのエネルギー準位に敏感になる量子および相対論的効果によって変化する電子配置により、以前の時代とは異なる挙動を示すことは間違いありません。 、またはスピン軌道結合。これは、エネルギー準位の分布を再構成することによって周囲のサブシェルを分割し、より低い原子番号の元素で観察される周期性とは無関係の新しい見かけのサブシェルを形成します。
これらの証明されていない要素に割り当てられた名前は、IUPAC の体系名です。
第8期のアイテム一覧
第 8 周期の要素は、ブロック g の要素を含む第 1 周期であるとすると、5 つのブロックに分割されます。それにもかかわらず、このブロックの概念は、第 7 期以降の要素にとっては純粋に形式的なものであることは確かです。なぜなら、それらの電子構成は以前の期間の要素の構成とは異なるはずだからです。
ブロックの要素
おそらく、第8周期の s ブロックの元素は、2010年代には観測できるはずです。必要な条件は、数十フェムトバーン程度の感度を持つことですが、現在は観測すら不可能です。最先端の設備。これらの要素は次のようになります。
8s アンダーレイ 上119 120ウブン
化学元素 ケミカルシリーズ 電子構成 No.119 上江 ウンヌンニアム おそらくアルカリ金属 おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 1 No.120 ウブン アンビニリウム おそらくアルカリ土類金属 おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2
G ブロック要素
第 8周期にはブロック g の要素が最初に含まれます。これらはスーパーアクチノイドの化学シリーズに属し、5g および 6f 電子サブシェルの漸進的な充填を特徴とします。したがって、それらはアクチニドを彷彿とさせる化学的性質（5f 副層の充填によって特徴付けられる）を持つ可能性がありますが、5g および 6f エネルギー準位の近さ、および 7d および 8p 準位とのわずかな違いにより、相対的な混乱が生じる可能性があります。これらの原子の電子サブシェルの変化により、おそらく周期表内の位置に関係なく独自の化学的挙動が生じる可能性があります。
それらの観測可能性は、陽子と中性子の魔法の数 (2、8、20、28、50、82、126、184) を通じて原子核の層モデルによって予測される、仮説的な安定性の島の存在が条件となります。それらから構成される核種に対する特別な安定性。この安定性の島が実際に存在する場合、Z ≈ 127 までの元素の一部の同位体は数秒程度の放射性半減期を持つ可能性があり、したがって観測できる可能性があります。一方、Z > 130 の核種は、たとえ実際に検出されたとしても、長期間観測できない可能性があります。
さらに、超重原子の魔法数の決定は、より軽い原子で理論化された（そして比較的十分に検証された）規則とは異なる規則に従う可能性があるため、安定の島の位置自体が不確実になるため、たとえこの島が存在したとしても、実際には原子番号の点で「より低い」位置にある可能性があり、それによってすべてのスーパーアクチニドが観察できなくなります。
第 8周期のブロック g の 18 個の要素は次のようになります。
5g下敷き 121ウブ 122ウブ 123ウブト 124ウブク 125UBP 126ウブ 127UB 128ウボ 宇部129 130ウン 131ウツ 132UTB 133ウット 134 UTQ 135UTP 136ウース 137ユッツ 138宇土
化学元素 ケミカルシリーズ 電子構成 # 121 ウブ ウンビウニウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 1 ( * ) # 122 ウブ ウンビビウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 2 ( * ) # 123 UBT ウンビトリウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 3 ( * ) # 124 ウブク ウンビックアジウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 4 ( * ) # 125 ウブップ ウンビペンチウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 5 ( * ) # 126 ウーブ ウンビヘキシウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 6 ( * ) # 127 Ubs ウンビセプティウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 7 ( * ) # 128 ウボ ウンバイオクチウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 8 ( * ) # 129 宇部 アンビエンニアム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 9 ( * ) # 130 ウータン ウントリニリウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 10 ( * ) # 131 ウツ ウントリウニウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 11 ( * ) # 132 UTB ウントリビウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 12 ( * ) # 133 ウット ウントリトリウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 13 ( * ) # 134 UTQ ウントリクアジウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 14 ( * ) # 135 UTP ウントリペンティウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 15 ( * ) # 136 ウース ウントリヘキシウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 16 ( * ) # 137 ウツ ウントリセプチウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 1 5g 18 ( * ) # 138 宇土 ウントリオクチウム スーパーアクチニド おそらく 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 8s 2 5g 18 ( * )
- ( * ) これらの電子配置は、古典的な電子サブシェルと Klechkowski 則 (要素 137 の Hund 則を含む) に従って提案されていますが、スーパーアクチニドにも適用されるかどうかは不明です。
F ブロック要素
スーパーアクチニド系列に属し、周期表のアクチニドの下に位置するこれらの元素は、実際に観察できれば、おそらく同様の化学的性質を示すでしょう。ただし、5g サブシェルからの電子の影響は、5g サブシェルよりもわずかに低いエネルギーレベルにあります。 6f サブレイヤは予測が困難です。第 8 周期の f ブロック要素の電子行列における量子効果と相対論的効果は、原子番号がさらに高いため、g ブロック要素で予想される効果よりもさらに敏感になる可能性があります。
このような核種の存在は理論的には可能であるように思われますが（モデルによれば、物理的な限界は陽子数 170 ～ 210 個となります）、しかし、そのような重い核種の実験観測が技術的に実現できる日が来るかどうかは定かではありません。 。
これら 14 個の要素は次のようになります。
- No.139 ：ウントリエンニアム・ユート
- No.140 ：アンクアドニリウムUqn
- No.141 ：ウンクアドゥニウム・ウーク
- No.142 ：ウンクアビウムUqb
- No.143 ：アンクワドリウムUqt
- No.144 ：アンクアッドクアジウムUqq
- No.145 ：アンクアペンチウムUqp
- No.146 ：ウンクアデキシウムUqh
- No.147 ：アンクアドセプチウムUqs
- No.148 ：ウンクアドクティウム・ウコ
- No.149 ：ウンクアデニウム・ウケ
- No.150 ：アンペントニリウム・アップン
- No.151 ：ウンペンチュニウム・ウプ
- No.152 :アンペントビウムUpb
ブロック d および p の要素
元素 153 が前の期間との類推により正式にスーパーアクチノイドに分類される場合、第 8期の d および p ブロックの元素は実際には純粋な数学的外挿であり、したがって化学的な観点からは分類されません。万が一、それらの化学的性質がいつか研究される可能性があるとしても、それらの電子過程における量子的および相対論的効果は、それらが既存の分類を逃れるほどのものになると予想されます。第7期では、希ガスの柱まで、それにもかかわらず、化学的にはすでにかなり遠いようです。