Tabel periodik perluasan
Sifat yang diprediksi dari unsur periode kedelapan > Sifat kimia dan fisik > Superaktinida

Superaktinida dapat dianggap berkisar dari unsur 121 sampai 157, yang dapat diklasifikasikan sebagai unsur 5g dan 6f dari periode kedelapan, bersama dengan unsur 7d pertama. Dalam seri superaktinida, kulit 7d3/2, 8p1/2, 6f5/2 dan 5g7/2 harus terisi secara bersamaan. Hal ini menciptakan situasi yang sangat rumit, sedemikian rupa sehingga perhitungan CCSD yang lengkap dan akurat hanya dapat dilakukan untuk unsur 121 dan 122. Superaktinida pertama, unbiunium (unsur 121), harus serupa dengan lantanum dan aktinium: bilangan oksidasi utamanya harus +3, meskipun kedekatan tingkat energi subkulit valensi memungkinkan bilangan oksidasi yang lebih tinggi, seperti pada unsur 119 dan 120. Stabilisasi relativistik dari subkulit 8p akan menghasilkan konfigurasi elektron valensi 8s28p1 keadaan dasar untuk unsur 121, berbeda dengan konfigurasi ds2 lantanum dan aktinium; meskipun demikian, konfigurasi anomali ini tampaknya tidak mempengaruhi perhitungan kimianya, yang tetap mirip dengan aktinium. Energi ionisasi pertamanya diperkirakan 429,4 kJ/mol, yang akan lebih rendah daripada semua unsur yang telah diketahui kecuali untuk logam alkali kalium, rubidium, sesium, dan fransium: nilai ini bahkan lebih rendah daripada logam alkali periode 8, ununenium (463,1 kJ/mol). Demikian pula, superaktinida berikutnya, unbibium (unsur 122), mungkin mirip dengan serium dan torium, dengan bilangan oksidasi utama +4, tetapi akan memiliki konfigurasi elektron valensi 7d18s28p1 atau 8s28p2 keadaan dasar, tidak seperti konfigurasi 6d27s2 milik torium. Oleh karena itu, energi ionisasi pertamanya akan lebih kecil daripada milik torium (Th: 6,3 eV; unsur 122: 5,6 eV) karena lebih mudah mengionisasi elektron 8p1/2 milik unbibium daripada elektron 6d milik torium. Runtuhnya orbital 5g itu sendiri tertunda hingga sekitar unsur 125; konfigurasi elektron deret isoelektronik 119 elektron diperkirakan menjadi [Og]8s1 untuk unsur 119 hingga 122, [Og]6f1 untuk unsur 123 dan 124, serta [Og]5g1 untuk unsur 125 dan seterusnya.
Dalam beberapa superaktinida pertama, energi pengikatan elektron yang ditambahkan diperkirakan cukup kecil sehingga mereka dapat kehilangan semua elektron valensinya; misalnya, unbiheksium (unsur 126) dapat dengan mudah membentuk bilangan oksidasi +8, dan bahkan bilangan oksidasi yang lebih tinggi untuk beberapa unsur berikutnya mungkin terjadi. Unsur 126 juga diprediksi menampilkan berbagai bilangan oksidasi lainnya: perhitungan terbaru menunjukkan bahwa monofluorida 126F yang stabil mungkin dimungkinkan, yang dihasilkan dari interaksi ikatan antara orbital 5g pada unsur 126 dan orbital 2orbital-p|p pada fluorin. Bilangan oksidasi yang diprediksi lainnya termasuk +2, +4, dan +6; +4 diperkirakan menjadi bilangan oksidasi unbiheksium yang paling umum. Superaktinida dari unbipentium (unsur 125) hingga unbiennium (unsur 129) diperkirakan menunjukkan bilangan oksidasi +6 dan membentuk heksafluorida, meskipun 125F6 dan 126F6 diperkirakan terikat secara relatif lemah. Energi disosiasi ikatan diperkirakan akan sangat meningkat pada unsur 127 dan terlebih lagi pada unsur 129. Hal ini menunjukkan pergeseran dari sifat ionik kuat pada fluorida unsur 125 ke sifat yang lebih kovalen, yang melibatkan orbital 8p, pada fluorida unsur 129. Pengikatan dalam heksafluorida superaktinida ini sebagian besar antara subkulit 8p tertinggi dari superaktinida dan subkulit 2p fluorin, tidak seperti bagaimana uranium menggunakan orbital 5f dan 6d untuk pengikatan dalam uranium heksafluorida.
Terlepas dari kemampuan superaktinida awal untuk mencapai bilangan oksidasi yang tinggi, telah dihitung bahwa elektron 5g akan menjadi subkulit yang paling sulit untuk terionisasi; ion 1256+ dan 1267+ ions diprediksi memiliki konfigurasi 5g1, mirip dengan konfigurasi 5f1 milik ion Np6+. Perilaku serupa diamati pada aktivitas kimia rendah dari elektron 4f dalam lantanida; hal ini merupakan konsekuensi dari orbital 5g yang kecil dan terkubur dalam di awan elektron. Kehadiran elektron dalam orbital g, yang tidak terdapat dalam konfigurasi elektron keadaan dasar dari semua unsur yang diketahui saat ini, seharusnya memungkinkan orbital hibrid yang saat ini tidak diketahui untuk membentuk dan mempengaruhi sifat kimia superaktinida dengan cara baru, meskipun tidak adanya elektron g dalam unsur-unsur yang telah diketahui membuat prediksi sifat kimia superaktinida lebih sulit.
|  | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 132 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 148 | 153 | 154 | 155 | 156 | 157 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Senyawa | 121X3 | 122X4 | 123X5 | 124X6 | 125F 125F6 125O2+2 | 126F 126F6 126O4 | 127F6 | 128F6 | 129F 129F6 |  | 142X4 142X6 | 143F6 | 144X6 144O2+2 144F8 144O4 | 145F6 |  | 148O6 |  |  |  |  |  |
| Analog | LaX3 AcX3 | CeX4 ThX4 |  |  | NpO2+2 |  |  |  |  |  | ThF4 |  | UF6 UO2+2 PuF8 PuO4 |  |  | UO6 |  |  |  |  |  |
| Bilangan oksidasi | 3 | 4 | 5 | 6 | 1, 6, 7 | 1, 2, 4, 6, 8 | 6 | 6 | 1, 6 | 6 | 4, 6 | 6, 8 | 3, 4, 5, 6, 8 | 6 | 8 | 12 | 3 | 0, 2 | 3, 5 | 2 | 3 |
Dalam superaktinida yang lebih akhir, bilangan oksidasi harus menjadi lebih rendah. Mulai dari unsur 132, bilangan oksidasi paling stabil yang dominan hanya +6; ini selanjutnya direduksi menjadi +3 dan +4 mulai dari unsur 144, dan pada akhir deret superaktinida hanya akan menjadi +2 (dan mungkin bahkan 0) karena kulit 6f, yang sedang diisi pada titik itu, berada jauh di dalam awan elektron serta elektron 8s dan 8p1/2 terikat terlalu kuat untuk menjadi aktif secara kimia. Kulit 5g seharusnya terisi pada unsur 144 dan kulit 6f pada sekitar unsur 154, dan pada daerah superaktinida ini elektron 8p1/2 terikat sangat kuat sehingga tidak lagi aktif secara kimia, sehingga hanya beberapa elektron yang dapat berpartisipasi dalam reaksi kimia. Perhitungan oleh Fricke dkk. memprediksi bahwa pada unsur 154, kulit 6f akan menjadi penuh dan tidak ada fungsi gelombang elektron -d atau yang lainnya di luar kulit 8s dan 8p1/2 yang tidak aktif secara kimiawi. Hal ini dapat menyebabkan unsur 154 menjadi agak tidak reaktif dengan sifat seperti gas mulia. Perhitungan oleh Pyykkö tetap memperkirakan bahwa pada unsur 155, kulit 6f masih dapat terionisasi secara kimia: 1553+ harus memiliki kulit 6f yang penuh, dan potensial ionisasi keempat harus seperti terbium dan disprosium, yang keduanya dikenal dengan bilangan +4.
Demikian pula dengan kontraksi lantanida dan aktinida, harus ada kontraksi superaktinida dalam deret superaktinida di mana jari-jari ionik superaktinida lebih kecil dari yang diperkirakan. Dalam lantanida, kontraksinya sekitar 4,4 pm per unsur; dalam aktinida, kontraksinya sekitar 3 pm per unsur. Kontraksinya lebih besar di lantanida daripada di aktinida karena lokalisasi yang lebih besar dari fungsi gelombang 4f dibandingkan dengan fungsi gelombang 5f. Perbandingan dengan fungsi gelombang elektron terluar dari lantanida, aktinida, dan superaktinida mengarah pada prediksi kontraksi sekitar 2 pm per unsur dalam superaktinida; meskipun nilai ini lebih kecil daripada kontraksi dalam lantanida dan aktinida, efek totalnya lebih besar dikarenakan fakta bahwa 32 elektron akan terisi dalam kulit 5g dan 6f yang terkubur dalam, bukan hanya 14 elektron yang terisi dalam kulit 4f dan 5f pada lantanida dan aktinida, masing-masing.
Pekka Pyykkö membagi superaktinida menjadi tiga deret: deret 5g (unsur 121 hingga 138), deret 8p1/2 (unsur 139 hingga 140), dan deret 6f (unsur 141 hingga 155), juga mencatat bahwa akan ada kesepakatan tumpang tindih antara tingkat energi dan bahwa orbital 6f, 7d, atau 8p1/2 juga dapat ditempati oleh atom atau ion superaktinida yang lebih awal. Dia juga memperkirakan bahwa mereka akan berperilaku lebih seperti "superlantanida, dalam artian bahwa elektron 5g sebagian besar tidak aktif secara kimia, mirip dengan bagaimana hanya satu atau dua elektron 4f di setiap lantanida yang pernah terionisasi dalam senyawa kimia. Dia juga meramalkan bahwa kemungkinan bilangan oksidasi superaktinida mungkin meningkat sangat tinggi pada deret 6f, hingga nilai seperti +12 pada unsur 148.
Andrey Kulsha telah menyebut tiga puluh enam unsur dari 121 hingga 156 sebagai unsur "ultransisi" dan telah mengusulkan untuk membaginya menjadi dua deret dengan masing-masing berisi delapan belas unsur, yang pertama berisi unsur 121 hingga 138 dan yang kedua berisi unsur 139 hingga 156. Deret yang pertama akan analog dengan lantanida, dengan bilangan oksidasi terutama berkisar dari +4 hingga +6, karena pengisian kulit 5g akan mendominasi dan unsur yang bertetangga akan sangat mirip satu sama lain, menciptakan analogi dengan uranium, neptunium, dan plutonium. Deret yang kedua akan analog dengan aktinida: pada awalnya (di sekitar unsur 140-an), diperkirakan bilangan oksidasi yang sangat tinggi akan terjadi karena kulit 6f naik di atas kulit 7d, tetapi setelah itu bilangan oksidasi khas akan lebih rendah dan dalam unsur di sekitar unsur 150-an dan seterusnya, elektron 8p1/2 akan berhenti aktif secara kimia. Karena dua baris ini dipisahkan dengan penambahan subkulit 5g18 yang lengkap, keduanya dapat dianggap analog satu sama lain juga.
Sebagai contoh dari superaktinida akhir, unsur 156 diperkirakan menunjukkan terutama bilangan oksidasi +2, karena konfigurasi elektronnya dengan elektron 7d2 yang mudah dilepas pada inti [Og]5g186f148s28p21/2 yang stabil. Dengan demikian, ia dapat dianggap sebagai kongener nobelium yang lebih berat, yang juga memiliki sepasang elektron 7s2 yang mudah dilepas di atas inti [Rn]5f14 yang stabil, dan biasanya dalam biloks +2 (pengoksidasi kuat diperlukan untuk mendapatkan nobelium dalam biloks +3). Energi ionisasi pertamanya harus sekitar 400 kJ/mol dan jari-jari logamnya sekitar 170 pikometer. Dengan massa atom relatif sekitar 445 u, ia seharusnya merupakan logam yang sangat berat dengan kerapatan sekitar 26 g/cm3.