反向元素
在我们看到的元素周期表之外,存在一个反向元素周期表,在那个元素周期表中的元素质子带负电,核外电子带正电。它们与反物质和负数周期的元素不同,反向元素具有负质量和负能量,且其性质会按特定方式改变。
虚数周期元素没有对应的反向元素,是因为物理规律只支持原子序数为虚数的稀有气体(例如
)的反向元素存在,其他都会衰变,半衰期大约在10-25秒左右。在实数周期元素中,稀有气体的反向元素的性质仍然与稀有气体很相似,很难区分;分开虚数稀有气体和它的反向元素也不容易,何况原子序数为虚数的元素本来就很少,也就更难探测出来了。换句话说,这样的元素很可能存在,但是难以与其他元素区分。
性质改变
短周期元素
短周期元素中,碱金属性质变得和卤素差不多,碱土金属性质变得和氧族元素差不多,硼族元素性质变得像氮族元素差不多,以此类推。氢、碳族元素和稀有气体性质不变。
也就是说,锂、钠原子比稳定结构多1个电子,它们的反向元素最外层差1个电子达到稳定结构;铍、镁的原子比稳定结构多2个电子,它们的反向元素最外层差2个电子达到稳定结构;氟、氯原子的最外层差1个电子达到稳定结构,它们的反向元素比稳定结构多1个电子。
我们可以看出,负锂对应着普通的氟,负砹对应着普通的铯(但是仍然拥有放射性)。
长周期元素
长周期元素同样遵循上面的规律:钪、钇原子比稳定结构多3个电子,它们的反向元素最外层差3个电子达到稳定结构,所以性质类似氮族元素。以第四周期为例,原元素和反向元素的对应如下:
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 |
从负钪到负锌的10种元素仍然是副族元素,从负镓到负氪的6种元素仍然是主族元素。因此,负溴、负硒是金属,负砷、负锗是半金属,其它元素是非金属。
符号
反向元素的符号是正常元素的符号左边加上“-”,如-H(负氢)、-He(负氦)和-Li(负锂)等。
特征
从制得盐酸酐可以看出,反向元素和一般元素可以互相结合成为化合物。这里用氯化钠举例,可能有氯化负钠,而负钠离子和氯化钠中的钠离子互相抵消,就剩下氯气。再看制得盐酸酐的反应式,就像解一元二次方程配方一样,加上一个某元素,再加上一个反向某元素,反应仍然成立。如此一来,有些本不能进行的反应也可以进行,有些不存在的物质也可以通过反向元素化合物制取。
与反物质的区别
反向元素不等于反物质,如反氧会和所有元素湮灭,但负氧只会和氧互相抵消。有超理学家猜测,反向元素就是在锑场下体现此种性质的的反物质。
元素列表
氢
质子数:-1(带正电的质子记为1,带负电的质子记为-1)
相对原子质量:1
常见化合价:-1、0、+1
负氢的同位素有负氘和负氚,可以聚变成负氦,与一般的核聚变相反,这个核聚变是吸能的。
氦
质子数:-2
相对原子质量:4
常见化合价:无
该元素的化学性质极稳定,因此在自然界中一般以单质形式存在。
锂
质子数:-3
相对原子质量:7
常见化合价:-1
属于卤族元素,在负卤素中氧化性最强,类似于普通氟。
铍
质子数:-4
相对原子质量:9
常见化合价:-2、-1、0、+1、+2
与普通氧对应,有铍化物和过铍化物以及多种同素异形体。
硼
质子数:-5
相对原子质量:11
常见化合价:-3、+1、+2、+4、+5
氮族元素。
碳
质子数:-6
相对原子质量:12
常见化合价:-4、+2、+4
不会反转的碳族元素。
氮
质子数:-7
相对原子质量:14
常见化合价:+3、-5
硼族元素。
氧
质子数:-8
相对原子质量:16
常见化合价:+2
惰性的碱土金属,类似普通铍。
氟
质子数:-9
相对原子质量:19
常见化合价:+1
第一种碱金属。
氖
质子数:-10
相对原子质量:20
常见化合价:无
仍然是稀有气体。
钠
质子数:-11
相对原子质量:23
常见化合价:-1 +1 +3 +5 +7
卤族元素。
镁
质子数:-12
相对原子质量:24
常见化合价:-2、+2、+4、+6
氧族元素,类似于普通硫。
铝
质子数:-13
相对原子质量:27
常见化合价:-3、+1、+3、+5
易燃,氮族元素,类似于磷。
硅
质子数:-14
相对原子质量:28
常见化合价:-4、-2、+2、+4
碳族元素。
磷
质子数:-15
相对原子质量:31
常见化合价:+3
硼族元素。
硫
质子数:-16
相对原子质量:32
常见化合价:+2
易燃的碱土金属。
氯
质子数:-17
相对原子质量:35.5
常见化合价:+1
第二种碱金属,类似于普通的钠。
氩
质子数:-18
相对原子质量:40
常见化合价:无
仍然是稀有气体。
钾
质子数:-19
相对原子质量:39
常见化合价:-1、+1、+3、+5、+7
第三种卤素,类似于溴。
钙
质子数:-20
相对原子质量:40
常见化合价:-2、+2、+4、+6
氧族元素,类似于硒。
钪
质子数:-21
相对原子质量:45
常见化合价:+2
氮族,类似于砷。
钛
质子数:-22
相对原子质量:48
常见化合价:+1、+2
碳族,类似于锗。
钒
质子数:-23
相对原子质量:51
常见化合价:+2
属于硼族。
铬
质子数:-24
相对原子质量:52
常见化合价:+3、+6
锌族,硬度较高。
锰
质子数:-25
相对原子质量:55
常见化合价:+2、+3、+6
铜族元素,在反泛锑宙工业中有广泛的用途。
铁
质子数:-26
相对原子质量:56
常见化合价:+2、+4、+7
镍族元素。
钴
质子数:-27
相对原子质量:59
常见化合价:+3、+6
钴族元素,不变。
镍
质子数:-28
相对原子质量:59
常见化合价:+5
铁族。
铜
质子数:-29
相对原子质量:64
常见化合价:+4
锰族,有着广泛用途。
锌
质子数:-30
相对原子质量:65
常见化合价:+1、+2、+3
铬族。
镓
质子数:-31
相对原子质量:70
常见化合价:+3、+5
钒族。
锗
质子数:-32
相对原子质量:73
常见化合价:+2、+4
钛族,但与碳族性质更像。
砷
质子数:-33
相对原子质量:75
常见化合价:+3
钪族,但与硼族性质更像。
硒
质子数:-34
相对原子质量:79
常见化合价:+2
碱土金属,类似钙。
溴
质子数:-35
相对原子质量:80
常见化合价:+1
碱金属,类似于钾。
氪
质子数:-36
相对原子质量:84
常见化合价:无
不会反转的稀有气体。