反向元素
在我們看到的元素周期表之外,存在一個反向元素周期表,在那個元素周期表中的元素質子帶負電,核外電子帶正電。它們與反物質和負數周期的元素不同,反向元素具有負質量和負能量,且其性質會按特定方式改變。
虛數周期元素沒有對應的反向元素,是因為物理規律只支持原子序數為虛數的稀有氣體(例如
)的反向元素存在,其他都會衰變,半衰期大約在10-25秒左右。在實數周期元素中,稀有氣體的反向元素的性質仍然與稀有氣體很相似,很難區分;分開虛數稀有氣體和它的反向元素也不容易,何況原子序數為虛數的元素本來就很少,也就更難探測出來了。換句話說,這樣的元素很可能存在,但是難以與其他元素區分。
性質改變 編輯
短周期元素 編輯
短周期元素中,鹼金屬性質變得和鹵素差不多,鹼土金屬性質變得和氧族元素差不多,硼族元素性質變得像氮族元素差不多,以此類推。氫、碳族元素和稀有氣體性質不變。
也就是說,鋰、鈉原子比穩定結構多1個電子,它們的反向元素最外層差1個電子達到穩定結構;鈹、鎂的原子比穩定結構多2個電子,它們的反向元素最外層差2個電子達到穩定結構;氟、氯原子的最外層差1個電子達到穩定結構,它們的反向元素比穩定結構多1個電子。
我們可以看出,負鋰對應着普通的氟,負砹對應着普通的銫(但是仍然擁有放射性)。
長周期元素 編輯
長周期元素同樣遵循上面的規律:鈧、釔原子比穩定結構多3個電子,它們的反向元素最外層差3個電子達到穩定結構,所以性質類似氮族元素。以第四周期為例,原元素和反向元素的對應如下:
原元素 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
反向元素 | -Br | -Se | -As | -Ge | -Ga | -Zn | -Cu | -Ni | -Co | -Fe | -Mn | -Cr | -V | -Ti | -Sc | -Ca | -K | -Kr |
從負鈧到負鋅的10種元素仍然是副族元素,從負鎵到負氪的6種元素仍然是主族元素。因此,負溴、負硒是金屬,負砷、負鍺是半金屬,其它元素是非金屬。
符號 編輯
反向元素的符號是正常元素的符號左邊加上「-」,如-H(負氫)、-He(負氦)和-Li(負鋰)等。
特徵 編輯
從製得鹽酸酐可以看出,反向元素和一般元素可以互相結合成為化合物。這裡用氯化鈉舉例,可能有氯化負鈉,而負鈉離子和氯化鈉中的鈉離子互相抵消,就剩下氯氣。再看製得鹽酸酐的反應式,就像解一元二次方程配方一樣,加上一個某元素,再加上一個反向某元素,反應仍然成立。如此一來,有些本不能進行的反應也可以進行,有些不存在的物質也可以通過反向元素化合物製取。
與反物質的區別 編輯
反向元素不等於反物質,如反氧會和所有元素湮滅,但負氧只會和氧互相抵消。有超理學家猜測,反向元素就是在銻場下體現此種性質的的反物質。
元素列表 編輯
氫 編輯
質子數:-1(帶正電的質子記為1,帶負電的質子記為-1)
相對原子質量:1
常見化合價:-1、0、+1
負氫的同位素有負氘和負氚,可以聚變成負氦,與一般的核聚變相反,這個核聚變是吸能的。
氦 編輯
質子數:-2
相對原子質量:4
常見化合價:無
該元素的化學性質極穩定,因此在自然界中一般以單質形式存在。
鋰 編輯
質子數:-3
相對原子質量:7
常見化合價:-1
屬於鹵族元素,在負鹵素中氧化性最強,類似於普通氟。
鈹 編輯
質子數:-4
相對原子質量:9
常見化合價:-2、-1、0、+1、+2
與普通氧對應,有鈹化物和過鈹化物以及多種同素異形體。
硼 編輯
質子數:-5
相對原子質量:11
常見化合價:-3、+1、+2、+4、+5
氮族元素。
碳 編輯
質子數:-6
相對原子質量:12
常見化合價:-4、+2、+4
不會反轉的碳族元素。
氮 編輯
質子數:-7
相對原子質量:14
常見化合價:+3、-5
硼族元素。
氧 編輯
質子數:-8
相對原子質量:16
常見化合價:+2
惰性的鹼土金屬,類似普通鈹。
氟 編輯
質子數:-9
相對原子質量:19
常見化合價:+1
第一種鹼金屬。
氖 編輯
質子數:-10
相對原子質量:20
常見化合價:無
仍然是稀有氣體。
鈉 編輯
質子數:-11
相對原子質量:23
常見化合價:-1 +1 +3 +5 +7
鹵族元素。
鎂 編輯
質子數:-12
相對原子質量:24
常見化合價:-2、+2、+4、+6
氧族元素,類似於普通硫。
鋁 編輯
質子數:-13
相對原子質量:27
常見化合價:-3、+1、+3、+5
易燃,氮族元素,類似於磷。
硅 編輯
質子數:-14
相對原子質量:28
常見化合價:-4、-2、+2、+4
碳族元素。
磷 編輯
質子數:-15
相對原子質量:31
常見化合價:+3
硼族元素。
硫 編輯
質子數:-16
相對原子質量:32
常見化合價:+2
易燃的鹼土金屬。
氯 編輯
質子數:-17
相對原子質量:35.5
常見化合價:+1
第二種鹼金屬,類似於普通的鈉。
氬 編輯
質子數:-18
相對原子質量:40
常見化合價:無
仍然是稀有氣體。
鉀 編輯
質子數:-19
相對原子質量:39
常見化合價:-1、+1、+3、+5、+7
第三種鹵素,類似於溴。
鈣 編輯
質子數:-20
相對原子質量:40
常見化合價:-2、+2、+4、+6
氧族元素,類似於硒。
鈧 編輯
質子數:-21
相對原子質量:45
常見化合價:+2
氮族,類似於砷。
鈦 編輯
質子數:-22
相對原子質量:48
常見化合價:+1、+2
碳族,類似於鍺。
釩 編輯
質子數:-23
相對原子質量:51
常見化合價:+2
屬於硼族。
鉻 編輯
質子數:-24
相對原子質量:52
常見化合價:+3、+6
鋅族,硬度較高。
錳 編輯
質子數:-25
相對原子質量:55
常見化合價:+2、+3、+6
銅族元素,在反泛銻宙工業中有廣泛的用途。
鐵 編輯
質子數:-26
相對原子質量:56
常見化合價:+2、+4、+7
鎳族元素。
鈷 編輯
質子數:-27
相對原子質量:59
常見化合價:+3、+6
鈷族元素,不變。
鎳 編輯
質子數:-28
相對原子質量:59
常見化合價:+5
鐵族。
銅 編輯
質子數:-29
相對原子質量:64
常見化合價:+4
錳族,仍然屬於ds區,某些性質類似溴。
鋅 編輯
質子數:-30
相對原子質量:65
常見化合價:+1、+2、+3
鉻族。
鎵 編輯
質子數:-31
相對原子質量:70
常見化合價:+3、+5
釩族。
鍺 編輯
質子數:-32
相對原子質量:73
常見化合價:+2、+4
鈦族,但與碳族性質更像。
砷 編輯
質子數:-33
相對原子質量:75
常見化合價:+3
鈧族,但與硼族性質更像。
硒 編輯
質子數:-34
相對原子質量:79
常見化合價:+2
鹼土金屬,類似鈣。
溴 編輯
質子數:-35
相對原子質量:80
常見化合價:+1
鹼金屬,類似於鉀。
氪 編輯
質子數:-36
相對原子質量:84
常見化合價:無
不會反轉的稀有氣體。