¿Por qué no hay una cantidad infinita de elementos que existen? ¿Por qué solo 118?

Answer 1

Hay muchos menos de 118 elementos que existen en la naturaleza; tuvimos que crear muchos de ellos artificialmente, y algunos solo sobreviven por períodos de tiempo extremadamente cortos.

Es muy difícil juntar muchos protones y neutrones, y la estructura resultante se vuelve cada vez menos estable a medida que más están allí. Es solo un desastre de fuerzas opuestas y tensión interna.

Un átomo de helio tiene una estructura muy estable, y separarlo requiere mucha energía. En contraste, el elemento 118, Ununoctium , es tan difícil de producir que solo hay 3 o tal vez 4 átomos documentados que se han detectado, y sobreviven durante aproximadamente 0,98 milisegundos antes de descomponerse en otra cosa.

Más importante aún, nuestra comprensión del mundo físico ha progresado mucho más allá de considerar los elementos como “Elementos”. Hay partículas que son más “elementales” que esos elementos, y se organizan en todo tipo de estructuras elegantes. Por lo tanto, no es un esfuerzo particularmente útil examinar los llamados elementos y preguntarse cuántos de ellos pueden existir realmente; Es más útil estudiar las partículas más elementales que conocemos y preguntarnos por qué hay tantas como las hay y si hay una manera de entender su estructura y propiedades. Esa es una pregunta muy valiosa que aún no se ha respondido completamente.

Answer 2

Un “elemento” es una cosa que tiene un número dado de protones en su núcleo.

Así por ejemplo:

• El hidrógeno tiene 1 protón, y se le da el número 1
• El helio tiene 2 protones y se le asigna el número 2.
• …
• El carbono tiene 6 protones, y se le da el número 6.
• …
• El oro tiene 79 protones, y se le da el número 79
• …
• Ununoctium tiene 118 protones y se le da el número 118

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La razón por la que solo hay 118 es que, cuantos más protones tengas, más difícil será mantenerlos separados. (Hay una cosa llamada “fuerza nuclear fuerte” que intenta mantenerlos [protegidos por correo electrónico] , y una cosa llamada “fuerza electromagnética” que los separa).

De los 118 elementos, 94 existen naturalmente en la tierra, y los otros 24 son cosas que hemos creado (y posteriormente nos hemos desmoronado).

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EDITAR: El siguiente texto se actualizó siguiendo lo que aprendí en el hilo de comentarios iniciado por el usuario de Quora y extendido por Erik Anson

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Sin embargo, la razón por la que es 118 en lugar de 117 o 119, puede tener que ver con algo llamado “conchas”.

La idea proviene de algunos modelos obsoletos de cómo los átomos funcionaban internamente, con diferentes conjuntos de electrones que “orbitan” un núcleo en diferentes “capas”.

Resulta que el número de electrones en una capa dada tiene que subir en una secuencia muy particular:

• 2
• 8
• 18 años
• 32
• 32
• 18 años
• 8

Si sumas todos esos números, verás que llegan a 118 … por lo que el elemento 118 tiene un conjunto de “capas completas”, donde la cantidad de electrones necesarios para hacer esa capa es igual a la cantidad de protones en el núcleo.

Sin embargo, el hecho de que actualmente estemos en 118 no tiene que ver con el hecho de que saltar al siguiente caparazón es “más difícil”, sino más bien con el hecho de que hacer cualquiera de estos es “difícil” y llegar a ” el valor de un proyectil completo “representaba un hito / objetivo importante. La fuerza a vencer está relacionada con la cantidad de protones en el núcleo, y no es diferente solo porque el electrón coincidente está en una nueva capa.

Answer 3

El nombre de cada elemento depende del número de protones en su núcleo. Los átomos de un protón son hidrógeno. Dos átomos de protones se llaman helio. Seis átomos de protones son carbono. El número atómico en el cuadrado de la tabla periódica es el número de protones de ese átomo. Como los protones se repelen entre sí, la verdadera pregunta es por qué tenemos átomos además del hidrógeno. La respuesta es la atracción extremadamente fuerte llamada fuerza nuclear fuerte llamada “fuerza fuerte”. Sin embargo, la “fuerza fuerte” es de muy corto alcance en comparación con la repulsión electrostática de los protones positivos. Cuando hay más de 82 protones en un átomo, la repulsión positiva ganará a las “fuerzas fuertes”. Sin embargo, algunos átomos de hasta 92 o 94 protones pueden durar lo suficiente como para durar unos pocos miles de millones de años antes de la repulsión positiva de protones. es capaz de forzar el revoltijo de protones y neutrones para vencer la fuerte fuerza nuclear. Entonces, los elementos 1–92 (o 94) existen naturalmente en la tierra. Los átomos con más protones se inventan en varios ciclotrones llamados “destructores de átomos”.

Para átomos con menos de 20 protones, la fuerza repulsiva electrostática se vence más fácilmente por fuerzas fuertes si el átomo tiene aproximadamente el mismo número de neutrones que protones. Los neutrones se interponen entre los protones para disminuir la repulsión electrostática. Con más protones, se necesitan algunos neutrones adicionales para una atracción de fuerza fuerte óptima en comparación con las repulsiones electrostáticas. Para cuando llegues al plomo, elemento 82 (que tiene 82 protones), necesitas alrededor de 124 neutrones o 42 neutrones adicionales para estar estable. Más allá de 82 protones, todos los elementos son inestables. Los protones finalmente se repelerán entre sí y destruirán parte (o partes) del núcleo. Los neutrones adicionales ayudan al mantener separados a los protones, pero con 83 o más protones, la repulsión electrostática (eventualmente) vencerá a las fuerzas fuertes de corto alcance. En términos generales, cuantos más protones (más de 82) más corto puede existir el átomo debido a los protones repelentes. Cuando era un niño, los científicos solo hicieron el elemento 102 que terminó la serie de actínidos. Ahora acabamos de terminar el séptimo período con el elemento 118. A medida que la tecnología mejora (especialmente para detectar átomos de corta duración), estoy bastante seguro de que aplastaremos átomos juntos y crearemos y detectaremos átomos con más de 119 protones. De acuerdo, pueden durar menos de un nanosegundo, pero serán átomos. Pero un número infinito de átomos … ¡No lo creo!

Answer 4

Porque los protones se están separando. En física de partículas, hay cuatro interacciones fundamentel (“fuerzas”), que son el electromagnetismo, la fuerza débil, la fuerza fuerte y la gravedad. La fuerza fuerte interactúa con protones y neutrones (sus quarks constituyentes) y es lo que mantiene unidos a los núcleos atómicos (así como a los propios protones y neutrones). Sin embargo, cuando tienes suficientes protones, eventualmente hay un punto en el que no importa cuántos neutrones tengas (hasta un límite de realismo), la fuerza electromagnética que intenta separar el núcleo es más fuerte que la fuerza fuerte que lo une.

Answer 5

Solo hay 94 que existen en la naturaleza, pero 118 han sido descubiertos o creados sintéticamente, a partir de ahora. Hay una teoría propuesta por Richard Feynman, sin embargo, que en realidad hay un número finito de elementos, ya que cuanto más grande es el núcleo, más rápido necesitan orbitar los electrones para permanecer en órbita, y en un cierto punto en el período periódico. En la mesa, los electrones tendrán que viajar más rápido que la velocidad de la luz, lo cual es imposible.