, Volume 21, Issue 3, pp 235-260

The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements

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Abstract

The chemical elements up toZ = 172 are calculated with a relativistic Hartree-Fock-Slater program taking into account the effect of the extended nucleus. Predictions of the binding energies, the X-ray spectra and the number of electrons inside the nuclei are given for the inner electron shells. The predicted chemical behaviour will be discussed for all elements betweenZ = 104-120 and compared with previous known extrapolations. For the elementsZ = 121–172 predictions of their chemistry and a proposal for the continuation of the Periodic Table are given. The eighth chemical period ends withZ = 164 located below Mercury. The ninth period starts with an alkaline and alkaline earth metal and ends immediately similarly to the second and third period with a noble gas atZ = 172.

Zusammenfassung

Mit einem relativistischen Hartree-Fock-Slater Rechenprogramm werden die chemischen Elemente bis zur Ordnungszahl 172 berechnet, wobei der Einfluß des ausgedehnten Kernes berücksichtigt wurde. Für die innersten Elektronenschalen werden Voraussagen über deren Bindungsenergie, das Röntgenspektrum und die Zahl der Elektronen im Kern gemacht. Die voraussichtliche Chemie der Elemente zwischenZ = 104 und 120 wird diskutiert und mit bereits vorhandenen Extrapolationen verglichen. Für die ElementeZ =121–172 wird eine Voraussage über das chemische Verhalten gegeben, sowie ein Vorschlag für die Fortsetzung des Periodensystems gemacht. Die achte chemische Periode endet mit dem Element 164 im Periodensystem unter Quecksilber gelegen. Die neunte Periode beginnt mit einem Alkali- und Erdalkalimetall und endet sofort wieder wie in der zweiten und dritten Periode mit einem Edelgas beiZ = 172.

Resumé

Les éléments chimiques jusqu'áZ = 172 sont calculés à l'aide d'un programme Hartree-Fock-Slater relativiste en tenant compte de l'extension du noyau. On fournit des prédictions quant aux énergies de liaison, aux spectres X et au nombre d'électrons dans les noyaux pour les couches électroniques internes. Le comportement chimique prévu est discuté pour tous les éléments entreZ = 104–120 et comparé aux extrapolations connues auparavant. Pour les éléments Z =121–172 on effectue des prévisions de propriétés chimiques et l'on propose un prolongement du Tableau Périodique. La huitième période chimique se termine àZ = 164 sous le mercure. La neuviéme période débute avec un métal alcalin et alcalino-terreux et se termine comme la seconde et la troisième période avec un gaz rare àZ = 172.

This work has been supported by the Bundesministerium für Wissenschaft und Bildung and by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.