扩展元素周期表:修订间差异

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目前的[[元素周期表]]中有七個[[元素周期|周期]],並以118號元素[[鿫]](Og)終結。如果有更高[[原子序數]]的元素被發現,則它將會被置於[[第8周期元素|第八周期]]、甚至第九周期。這額外的周期預期將會比[[第7周期元素|第七周期]]容納更多的元素,因為經過計算新的'''g區'''將會出現。g區將容納18個元素,各周期中均存在部分填滿的[[g軌域|g]][[原子軌域]]。這種擁有八個周期的元素表最初由[[格倫·西奧多·西博格]]于1969年提出。<ref>{{cite web|title=An Early History of LBNL by Dr. Glenn T. Seaborg|url=http://acs.lbl.gov/Seaborg.talks/65th-anniv/29.html|accessdate=2009-10-28|||}}</ref>
目前的[[元素周期表]]中有七個[[元素周期|周期]],並以118號元素[[鿫]](Og)終結。如果有更高[[原子序數]]的元素被發現,則它將會被置於[[第8周期元素|第八周期]]、甚至第九周期。這額外的周期預期將會比[[第7周期元素|第七周期]]容納更多的元素,因為經過計算新的'''g區'''將會出現。g區將容納18個元素,各周期中均存在部分填滿的[[g軌域|g]][[原子軌域]]。這種擁有八個周期的元素表最初由[[格倫·西奧多·西博格]]于1969年提出。<ref>{{cite web|title=An Early History of LBNL by Dr. Glenn T. Seaborg|url=http://acs.lbl.gov/Seaborg.talks/65th-anniv/29.html|accessdate=2009-10-28}}</ref>


第八或以上周期的元素未曾被合成或于自然發現。(2008年4月,有人宣稱發現122號元素[[Ubb]]存在于自然界中,但此被廣泛認為是錯誤的。<ref>{{cite web|title=Heaviest element claim criticised|url=http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2008/May/02050802.asp|accessdate=2018-10-27|work=rsc.org|||}}</ref>)g區内第一個元素的原子序數應該為121([[Ubu]])。根據[[IUPAC元素系統命名法]]命名為''Unbiunium'',符號[[Ubu]]。此區域内的元素很可能高度不穩定,並具有[[放射性]],且[[半衰期]]極短。然而[[稳定岛理论]]預測126號元素[[Ubh]]會在[[穩定島]]内,不會有[[核裂變]],但會有[[α衰變]]。而穩定島以外還能存在多少物理上可能的元素至今仍沒有結論。
第八或以上周期的元素未曾被合成或于自然發現。(2008年4月,有人宣稱發現122號元素[[Ubb]]存在于自然界中,但此被廣泛認為是錯誤的。<ref>{{cite web|title=Heaviest element claim criticised|url=http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2008/May/02050802.asp|accessdate=2018-10-27|work=rsc.org}}</ref>)g區内第一個元素的原子序數應該為121([[Ubu]])。根據[[IUPAC元素系統命名法]]命名為''Unbiunium'',符號[[Ubu]]。此區域内的元素很可能高度不穩定,並具有[[放射性]],且[[半衰期]]極短。然而[[稳定岛理论]]預測126號元素[[Ubh]]會在[[穩定島]]内,不會有[[核裂變]],但會有[[α衰變]]。而穩定島以外還能存在多少物理上可能的元素至今仍沒有結論。


根據[[量子力學]]對於原子結構解釋的[[軌域近似法]],g區會對應不完全填滿的[[g軌域]]。不過,[[自旋-軌道作用]]會削弱軌域近似法所得結果的正確性,這可能會發生在較大原子序的元素上。{{efn|譬如,位于'''g<sup>1</sup>'''列的元素可能在[[價電子層]]擁有剛好一顆[[電子]](如名所示),但也可能有更多,甚至沒有電子。}}
根據[[量子力學]]對於原子結構解釋的[[軌域近似法]],g區會對應不完全填滿的[[g軌域]]。不過,[[自旋-軌道作用]]會削弱軌域近似法所得結果的正確性,這可能會發生在較大原子序的元素上。{{efn|譬如,位于'''g<sup>1</sup>'''列的元素可能在[[價電子層]]擁有剛好一顆[[電子]](如名所示),但也可能有更多,甚至沒有電子。}}
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以上所有理論上存在但並未發現的元素均根據[[IUPAC元素系統命名法]]命名,而該名將會一直沿用直到這個元素被發現、證實,並被賦予正式名稱。
以上所有理論上存在但並未發現的元素均根據[[IUPAC元素系統命名法]]命名,而該名將會一直沿用直到這個元素被發現、證實,並被賦予正式名稱。


g區在元素周期表中的位置(位于f區的左邊、右邊或中間)仍然是不肯定的。上表所示的位置是建于[[構造原理]]在更高原子序的元素還成立的前提上,但這假設不一定正確。對於118號元素,軌域1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d、5f、6s、6p、6d、7s及7p應會被佔據,其餘則為空。第八周期的元素[[原子軌域|軌域]]預測會以[[s軌域|8s]]、[[g軌域|5g]]、[[f軌域|6f]]、[[d軌域|7d]]、[[p軌域|8p]]的順序填滿。然而,從大約122號元素開始,電子層間過於接近,使計算電子的位置時發生問題。例如,經過計算,165號及166號元素(如果存在)會佔據9s軌域,而把8p軌域留空。<ref name="Pekka Pyykkö (2004)">{{Cite book|edition=1. ed|title=[Abteilungsexemplar] Relativistic electronic structure theory: : (dedicated to Pekka Pyykkö on the occation of his 60th birthday)|series=Theoretical and computational chemistry|url=http://repository.gsi.de/record/67703|publisher=Elsevier|date=2002|location=Amsterdam [u.a.]|isbn=978-0-444-51249-9|language=en|first=Peter|last=Schwerdtfeger|first2=Pekka|last2=Pyykkö|access-date=2021-04-25|||}}</ref>
g區在元素周期表中的位置(位于f區的左邊、右邊或中間)仍然是不肯定的。上表所示的位置是建于[[構造原理]]在更高原子序的元素還成立的前提上,但這假設不一定正確。對於118號元素,軌域1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d、5f、6s、6p、6d、7s及7p應會被佔據,其餘則為空。第八周期的元素[[原子軌域|軌域]]預測會以[[s軌域|8s]]、[[g軌域|5g]]、[[f軌域|6f]]、[[d軌域|7d]]、[[p軌域|8p]]的順序填滿。然而,從大約122號元素開始,電子層間過於接近,使計算電子的位置時發生問題。例如,經過計算,165號及166號元素(如果存在)會佔據9s軌域,而把8p軌域留空。<ref name="Pekka Pyykkö (2004)">{{Cite book|edition=1. ed|title=[Abteilungsexemplar] Relativistic electronic structure theory: : (dedicated to Pekka Pyykkö on the occation of his 60th birthday)|series=Theoretical and computational chemistry|url=http://repository.gsi.de/record/67703|publisher=Elsevier|date=2002|location=Amsterdam [u.a.]|isbn=978-0-444-51249-9|language=en|first=Peter|last=Schwerdtfeger|first2=Pekka|last2=Pyykkö|access-date=2021-04-25}}</ref>


而布克哈德·弗里克模型的預測最高可以推廣到184號元素在週期表上的位置<ref name="Fricke" />。
而布克哈德·弗里克模型的預測最高可以推廣到184號元素在週期表上的位置<ref name="Fricke" />。
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== 電子排佈 ==
== 電子排佈 ==
:{| class="wikitable"
:{| class="wikitable"
! colspan="3" | '''[[化學元素]]'''<templatestyles src="元素週期表/styles.css" /> || '''[[族 (化学)|族]]''' || '''預測[[電子排佈]]<ref name="Haire">{{cite book|title=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|last3=Pershina|edition=3rd|location=Dordrecht, The Netherlands|isbn=1-4020-3555-1|year=2006|publisher=[[施普林格科学+商业媒体|Springer Science+Business Media]]|chapter=Transactinides and the future elements|first3=Valeria|first2=Diana M.|editor1-last=Morss|last2=Lee|first1=Darleane C.|last1=Hoffman|editor3-first=Jean|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|ref=CITEREFHaire2006}}</ref><ref name="BFricke"/><ref name="BFricke1977">{{Cite journal|title=Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0092640X77900109|last=Fricke|first=B.|last2=Soff|first2=G.|date=1977-01-XX|journal=Atomic Data and Nuclear Data Tables|issue=1|doi=10.1016/0092-640X(77)90010-9|volume=19|pages=83–95|language=en|bibcode=1977ADNDT..19...83F|access-date=2021-04-25|||}}</ref><ref>{{Cite web|title=存档副本|url=http://www.primefan.ru/stuff/chem/nefedov.pdf|accessdate=2018-09-06|||}}</ref>'''
! colspan="3" | '''[[化學元素]]'''<templatestyles src="元素週期表/styles.css" /> || '''[[族 (化学)|族]]''' || '''預測[[電子排佈]]<ref name="Haire">{{cite book|title=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|last3=Pershina|edition=3rd|location=Dordrecht, The Netherlands|isbn=1-4020-3555-1|year=2006|publisher=[[施普林格科学+商业媒体|Springer Science+Business Media]]|chapter=Transactinides and the future elements|first3=Valeria|first2=Diana M.|editor1-last=Morss|last2=Lee|first1=Darleane C.|last1=Hoffman|editor3-first=Jean|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|ref=CITEREFHaire2006}}</ref><ref name="BFricke"/><ref name="BFricke1977">{{Cite journal|title=Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0092640X77900109|last=Fricke|first=B.|last2=Soff|first2=G.|date=1977-01-XX|journal=Atomic Data and Nuclear Data Tables|issue=1|doi=10.1016/0092-640X(77)90010-9|volume=19|pages=83–95|language=en|bibcode=1977ADNDT..19...83F|access-date=2021-04-25}}</ref><ref>{{Cite web|title=存档副本|url=http://www.primefan.ru/stuff/chem/nefedov.pdf|accessdate=2018-09-06}}</ref>'''
|-class="{{PeriodicTableStyle|惰性氣體}}"
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|| 118 || '''Og''' || [[鿫]] ||[[稀有氣體]] ||[Rn] 5f<sup>14</sup> 6d<sup>10</sup> 7s<sup>2</sup> 7p<sup>6</sup>
|| 118 || '''Og''' || [[鿫]] ||[[稀有氣體]] ||[Rn] 5f<sup>14</sup> 6d<sup>10</sup> 7s<sup>2</sup> 7p<sup>6</sup>
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|| 173 || '''Ust''' || [[Ust|Unsepttrium]] || [[鹼金屬]] || [Usb] 6g<sup>1</sup>
|| 173 || '''Ust''' || [[Ust|Unsepttrium]] || [[鹼金屬]] || [Usb] 6g<sup>1</sup>
|-class="{{PeriodicTableStyle|超臨界原子}}"
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|| 184 || '''Uoq''' || Unoctquadium || 超臨界原子<ref name="auto"/><ref name="marrus2012physics">{{Cite book|title=Physics of Highly-Ionized Atoms||publisher=Springer Science & Business Media|date=2012-12-06|isbn=978-1-4613-0833-1|language=en|first=Richard|last=Marrus|page=42-43|access-date=2018-09-08|||}}</ref>|| <nowiki>[</nowiki>Usb<nowiki>]</nowiki> 6g<sup>5</sup> 7f<sup>4</sup> 8d<sup>3</sup><ref name="BFricke" /><ref name="Penneman" />
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|}
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== 周期表的終結 ==
== 周期表的終結 ==
我們仍不知道存在多少物理上可能的元素。[[光速]]限制了電子在更大[[電子層]]中運行,因此[[电中性]]原子的原子序最大可達到173([[Ust]])<ref name="Greiner">{{Cite journal|title=Resource Letter QEDV-1: The QED vacuum|url=http://aapt.scitation.org/doi/10.1119/1.2820395|last=Greiner|first=Walter|last2=Schramm|first2=Stefan|date=2008-06-XX|journal=American Journal of Physics|issue=6|doi=10.1119/1.2820395|volume=76|pages=509–518|language=en|issn=0002-9505|access-date=2021-04-25|||}}</ref>;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,但这样的原子核根據核外[[電子排布]]分區將變得無意義;[[核殼層模型]]則限制離子狀態的元素最大至210號。<ref>{{Cite web|title=Extension of the periodic table|url=https://www.britannica.com/science/transuranium-element/Extension-of-the-periodic-table#ref81200|accessdate=2018-09-06|publisher=britannica.com|||}}</ref>(這類元素在上表以灰色底色及斜体顯示。)不過,有研究認為周期表有可能在更早的地方就結束了,或許就在[[穩定島]]之內,<ref>{{cite web|title=transuranium element - Definition & Examples|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element|accessdate=2018-10-27|||}}</ref>代表元素的數目將為大約126個。<ref>{{Cite journal|title=Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei|url=http://www.nature.com/articles/nature03336|last=Ćwiok|first=S.|last2=Heenen|first2=P.-H.|date=2005-02-XX|journal=Nature|issue=7027|doi=10.1038/nature03336|volume=433|pages=705–709|language=en|issn=0028-0836|last3=Nazarewicz|first3=W.|access-date=2021-04-25|||}}</ref>
我們仍不知道存在多少物理上可能的元素。[[光速]]限制了電子在更大[[電子層]]中運行,因此[[电中性]]原子的原子序最大可達到173([[Ust]])<ref name="Greiner">{{Cite journal|title=Resource Letter QEDV-1: The QED vacuum|url=http://aapt.scitation.org/doi/10.1119/1.2820395|last=Greiner|first=Walter|last2=Schramm|first2=Stefan|date=2008-06-XX|journal=American Journal of Physics|issue=6|doi=10.1119/1.2820395|volume=76|pages=509–518|language=en|issn=0002-9505|access-date=2021-04-25}}</ref>;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,但这样的原子核根據核外[[電子排布]]分區將變得無意義;[[核殼層模型]]則限制離子狀態的元素最大至210號。<ref>{{Cite web|title=Extension of the periodic table|url=https://www.britannica.com/science/transuranium-element/Extension-of-the-periodic-table#ref81200|accessdate=2018-09-06|publisher=britannica.com}}</ref>(這類元素在上表以灰色底色及斜体顯示。)不過,有研究認為周期表有可能在更早的地方就結束了,或許就在[[穩定島]]之內,<ref>{{cite web|title=transuranium element - Definition & Examples|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element|accessdate=2018-10-27}}</ref>代表元素的數目將為大約126個。<ref>{{Cite journal|title=Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei|url=http://www.nature.com/articles/nature03336|last=Ćwiok|first=S.|last2=Heenen|first2=P.-H.|date=2005-02-XX|journal=Nature|issue=7027|doi=10.1038/nature03336|volume=433|pages=705–709|language=en|issn=0028-0836|last3=Nazarewicz|first3=W.|access-date=2021-04-25}}</ref>


另外,元素表及[[核素表]]的擴展也受[[質子滴綫]]和[[中子滴綫]]的限制。
另外,元素表及[[核素表]]的擴展也受[[質子滴綫]]和[[中子滴綫]]的限制。