制造比特:9月11日

分子周期表;颠倒化学;化学的艺术。

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分子周期表
在能推动新材料发展的领域里东京工业大学已经形成了分子周期表。

如果提出的概念得到发展和采用,有一天这个桌子可以用来制造新材料。它还可以预测未来使用的新材料。

这个表有点类似于元素周期表,它显示的是按原子序数排列的化学元素。事实上,2019年是元素周期表诞生150周年。最近,联合国宣布2019年为国际化学元素周期表年。1869年,俄国化学家门捷列夫发表了第一张元素周期表。

元素周期表是科学的宝贵工具。那么为什么分子没有呢?

在过去,许多研究人员都考虑过这个想法,但其中许多概念都是有限的。

东京工业大学的研究人员将这一想法提升到了一个新的水平,他们为具有多种对称类型的分子设计了一个周期表。

这种方法是基于原子的价电子的行为,形成分子簇。“当多个原子形成一个对称形状的簇时,它们的价电子倾向于占据特定的分子轨道,称为‘超原子轨道’,在这种轨道上,它们的行为几乎完全像一个巨大原子的电子,”东京工业大学说。

利用这一概念,研究人员提出了“对称适应轨道(SAO)模型”的想法。新的分子周期表将为每一种SAO类型创建。分子根据四个参数进行分类:组、期、种和科。

此表仅作为一个起点,可以进一步开发。东京工业大学(Tokyo Institute of Technology)教授山本敬久(Kimihisa Yamamoto)表示:“现代合成技术使我们能够基于SAO模型生产出许多创新材料,比如轻质磁性材料。”“在构成元素的无限组合中,提出的周期表将对发现新型功能材料做出重大贡献。”

不同结构对称性的轨道模式(来源:东京工业大学)

各种四面体分子的周期表(来源:东京工业大学)

颠倒的化学
诺丁汉大学,利物浦大学曼彻斯特大学最近提出了一个想法,使元素周期表更容易理解。

答案是:把桌子倒过来

研究人员认为,把桌子朝上翻转180度更有意义。它读起来更像一个图表,其中的值从下到上递增。换句话说,较轻的元素会在底部。重的在上面。

从孩子们第一次看到挂在教室墙上的门捷列夫桌子的角度来思考周期表。老师很少提到任何通常最接近孩子眼睛水平的元素,而主要是谈论那些高的接近桌子顶部的元素。目前的布局也使人们更难理解元素周期表结构的一个关键概念,即电子壳层的填充顺序。在门捷列夫的表格中,这些物质是从上到下填充的,而大多数日常用品,如烧杯、浴盆和垃圾桶,都是从下往上填充的,”诺丁汉大学化学教授Martyn Poliakoff说。

化学艺术
艺术。列别捷夫工作室莫斯科的一家设计公司发布了一种新的元素周期表适用于任何任务.该表可以安排处理超过100,000个排列。你可以免费创建自己的表。



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