Se ha realizado un trabajo teórico sobre la caracterización de las propiedades físicas y químicas de los elementos en la denominada tabla periódica extendida , que en la actualidad significa elementos más allá del grupo 7 (que culmina en Z = 118). Para muchos de los elementos sintéticos conocidos tenemos que hacer esto ya, ya que no hemos podido acumular suficientes átomos para poder medir sus características. En cualquier caso, las mediciones de estas propiedades serían prácticamente imposibles. Por ejemplo, se calcula que el hassio ( Z = 108) tiene la densidad más alta de cualquier elemento, con casi 41 [matemáticas] g \ cdot {} cm ^ {- 3} [/ matemáticas]. Pero su vida media es tan corta que incluso si pudiéramos obtener una cantidad macroscópica en un solo lugar, el calor de su desintegración radiactiva derretiría rápidamente la muestra.
Una aplicación simple de la ecuación relativista de Dirac establece un límite en la carga positiva más grande que un núcleo puede tener y aún posee órbitas electrónicas estables: el recíproco de la constante de estructura fina, o 137. Un tratamiento más sofisticado eleva este valor a aproximadamente 173. Entre elementos que ya hemos descubierto, los efectos relativistas se vuelven importantes a medida que avanzamos en la serie de los lantánidos (la mayoría de los metales de tierras raras) y causan efectos anómalos en los actínidos, todos radiactivos. En el período 8 y superiores, los efectos relativistas se vuelven cada vez más dominantes, lo que hace que el cálculo de las propiedades sea muy difícil y especulativo.
Por debajo de cierta vida útil, no tiene sentido hablar de “átomos” como algo más que un conglomerado momentáneo de nucleones. La vida útil de corte para que un ‘núcleo’ sea considerado un elemento es definida por IUPAC como 10 fs. Actualmente se desconoce si existen núcleos con un número atómico mayor que 118 y una vida suficiente para ser considerados elementos. La consideración de la mecánica cuántica indica, por ejemplo, que el elemento 126 puede ser más estable que sus vecinos (la llamada ‘isla de estabilidad’), pero eso no significa estable – estable . Probablemente significa una vida media de minutos en lugar de nanosegundos.
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