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« Untrioctium » : différence entre les versions

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L''''untrioctium''' est le nom provisoire attribué par l'[[UICPA]] à l'[[élément chimique]] hypothétique de [[numéro atomique]] '''138''' (symbole provisoire '''Uto''').
L''''untrioctium''' est le nom provisoire attribué par l'[[Union internationale de chimie pure et appliquée|UICPA]] à l'[[élément chimique]] hypothétique de [[numéro atomique]] '''138''' (symbole provisoire '''Uto''').


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À mesure que l'on s'éloigne de l'[[îlot de stabilité]] (ne dépassant pas Z&nbsp;≈&nbsp;127), les atomes hyperlourds devraient rapidement devenir extrêmement instables, au point que Z&nbsp;≈&nbsp;130 est fréquemment cité comme limite « expérimentale » à l'existence pratique de ces éléments<ref>
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Certaines équations approchées ou non relativistes font intervenir le produit '''αZ''', dans lequel α représente la [[constante de structure fine]], et ne sont valides que lorsque ce produit est inférieur à 1 ; dans la mesure où α&nbsp;≈&nbsp;1/137, un problème apparaît à partir de l'[[untriseptium]], pour lequel Z&nbsp;=&nbsp;137 et donc αZ&nbsp;≈&nbsp;1 :
Certaines équations approchées ou non relativistes font intervenir le produit '''αZ''', dans lequel α représente la [[constante de structure fine]], et ne sont valides que lorsque ce produit est inférieur à 1 ; dans la mesure où α&nbsp;≈&nbsp;1/137, un problème apparaît à partir de l'[[untriseptium]], pour lequel Z&nbsp;=&nbsp;137 et donc αZ&nbsp;≈&nbsp;1 :


* D'après le [[modèle de Bohr]], non relativiste, la vitesse d'un électron de la sous-couche 1''s'' serait supérieure à la [[célérité de la lumière]] pour Z&nbsp;>&nbsp;137 : <center><math>v =\alpha\,Z\,c\approx\frac{Z}{137,036}\,c</math></center>
* D'après le [[modèle de Bohr]], non relativiste, la vitesse d'un électron de la sous-couche 1''s'' serait supérieure à la [[Vitesse de la lumière|célérité de la lumière]] pour Z&nbsp;>&nbsp;137 : <center><math>v =\alpha\,Z\,c\approx\frac{Z}{137,036}\,c</math></center>
*L'[[équation de Dirac]] devient également invalide au-delà de Z = 137 pour la même raison, en exprimant l'énergie d'un atome à l'état fondamental par : <center><math>E=m_e c^2\sqrt{1-\alpha^2 Z^2}</math></center> où ''m<sub>e</sub>'' est la masse de l'électron au repos.
*L'[[équation de Dirac]] devient également invalide au-delà de Z = 137 pour la même raison, en exprimant l'énergie d'un atome à l'état fondamental par : <center><math>E=m_e c^2\sqrt{1-\alpha^2 Z^2}</math></center> où ''m<sub>e</sub>'' est la masse de l'électron au repos.


Version du 23 août 2016 à 03:52

Untrioctium
Untriseptium ← Untrioctium → Untriennium
—
   
 
138		 Uto
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
↑
Uto
↓
—
Tableau complet • Tableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole Uto
Nom Untrioctium
Numéro atomique 138
Groupe –
Période 8e période
Bloc Bloc g
Famille d'éléments Superactinide[1]
Configuration électronique Peut-être[2] :
[Og] 8s2 8p2 7d1 6f3 5g12
Électrons par niveau d’énergie Peut-être :
2, 8, 18, 32, 44, 21, 9, 4
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
Divers
No CAS 63309-56-8[3]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
modifier Consultez la documentation du modèle

L'untrioctium est le nom provisoire attribué par l'UICPA à l'élément chimique hypothétique de numéro atomique 138 (symbole provisoire Uto).

Cet élément de la 8e période du tableau périodique appartiendrait à la série des superactinides, et ferait partie des éléments du bloc g.

À mesure que l'on s'éloigne de l'îlot de stabilité (ne dépassant pas Z ≈ 127), les atomes hyperlourds devraient rapidement devenir extrêmement instables, au point que Z ≈ 130 est fréquemment cité comme limite « expérimentale » à l'existence pratique de ces éléments[4] ; il n'est donc pas certain que l'élément 138 puisse un jour être effectivement détecté.

Difficultés mathématiques dans la modélisation des noyaux à plus de 137 protons

Certaines équations approchées ou non relativistes font intervenir le produit αZ, dans lequel α représente la constante de structure fine, et ne sont valides que lorsque ce produit est inférieur à 1 ; dans la mesure où α ≈ 1/137, un problème apparaît à partir de l'untriseptium, pour lequel Z = 137 et donc αZ ≈ 1 :

  • D'après le modèle de Bohr, non relativiste, la vitesse d'un électron de la sous-couche 1s serait supérieure à la célérité de la lumière pour Z > 137 :
  • L'équation de Dirac devient également invalide au-delà de Z = 137 pour la même raison, en exprimant l'énergie d'un atome à l'état fondamental par :
    où me est la masse de l'électron au repos.

Ces difficultés sont levées si l'on tient compte des effets relativistes dans le cortège électronique ainsi que de la dimension non nulle des noyaux atomiques (d'autant plus sensible que ces noyaux sont gros), de sorte que la limite maximale théorique du nombre de protons dans un noyau atomique est repoussée, selon les modèles, de 35 à 70 unités au-delà de 137 (i.e. 170 à 210 protons).

Références

  1. ↑ L'élément 138 n'ayant jamais été synthétisé ni a fortiori reconnu par l'UICPA, il n'est classé dans aucune famille d'éléments chimiques. On le range éventuellement parmi les superactinides à la suite des travaux de Glenn Seaborg sur l'extension du tableau périodique dans les années 1940, mais, en toute rigueur, il est chimiquement « non classé ».
  2. ↑ (en) Burkhard Fricke et Gerhard Soff, « Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173 », Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol. 19, no 1,‎ , p. 83-95 (DOI 10.1016/0092-640X(77)90010-9, Bibcode 1977ADNDT..19...83F, lire en ligne)
  3. ↑ Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  4. ↑ Encyclopaedia Britannica : article « Transuranium Element », dont la brève section « End of Periodic Table » en fin d'article situe entre 170 et 210 le nombre limite de protons pouvant être contenus dans un même noyau, mais vers 130 la limite effective au-delà de laquelle les atomes cesseraient d'être observables.

Articles liés

Voir aussi

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