拡張周期表
物理学者の間では、リチャード・P・ファインマンが、Z = 137より大きい原子番号の中性原子は存在しないと示唆したという「民間伝説」がある。これは、相対論的なディラック方程式によって、そのような原子の最内殻電子では基底状態のエネルギーが虚数になることが予測されるためである。この137という数字は、微細構造定数の逆数である。この論法では、中性原子はウントリセプチウムまでしか存在しないことになり、電子軌道に基づいた元素周期表はこの時点で破綻する。しかし、この議論は、原子核が点状であることを前提としている。より正確に計算するためには、原子核の大きさが小さいがゼロではないことを考慮しなければならず、その結果、限界はさらにZ ≈ 173まで上がると予測されている。
ボーアの原子模型
ボーアの原子模型は、原子番号が137より大きい原子が成立することの難しさを示す。1s電子軌道上の電子の速度vは次式で与えられる。
v = Z α c ≈ Z c 137.036 {\displaystyle v=Z\alpha c\approx {\frac {Zc}{137.036}}}
ここで、Zは原子番号、αは電磁的相互作用の強さを表す微細構造定数である。この近似式では、原子番号が137より大きい元素は、1s電子が光速であるcより速く移動する必要がある。したがって、非相対論的なボーアの原子模型をこのような元素に適用することは不正確である。
相対論的ディラック方程式
相対論的なディラック方程式により、基底状態のエネルギーは次のように与えられる。
第8周期の7d遷移金属は157~166番元素と予想されている。これらの元素では8sと8p1/2電子が非常に強く結合しているため、いかなる化学反応にも関与しないと考えられるが、9sと9p1/2軌道は容易に混成すると予想される。 これらの7d元素は、4d元素のイットリウムからカドミウムに似ていると思われる。 特に、7d9s電子配置を持つ164番元素は、4d5s電子配置を持つパラジウムと明確な類似性がある。
第8周期遷移元素の貴金属は、より軽い同族元素ほどの貴金属性を示さないと考えられている。遮蔽のための外側のs殻がないことと、相対論的効果により7d電子殻が2つの副殻に強く分かれるためである。このため、7d遷移金属の第一イオン化エネルギーは、より軽い同族元素の第一イオン化エネルギーよりも小さくなっている。
ウンヘキサクアジウムの化学への関心は、理論的な予測に大きく向けられている。特に、UhqとUhqの同位体(陽子が164個、中性子が308個または318個)が、仮想的な第2の安定の島の中心になるという予測がされている点である(第1の島はコペルニシウム、特に半減期が数百年または数千年と予想される同位体Cn、Cn、Cnが中心である)。
計算上、164番元素(ウンヘキサクアジウム)の7d電子は化学反応に対して非常に関与しやすいと予測されるため、ウンヘキサクアジウムは通常の+2価に加えて、強い配位子を持つ水溶液中で安定した+6および+4の酸化数を示すと予想される。