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科学家推出更新的元素周期表

2020-12-11 06:59:44    来源:书生家电网    浏览次数:    字号:TT

  人们熟悉的化学元素周期表,是俄罗斯化学家门捷列夫在一百多年前排列的。去年这张元素周期表刚庆祝了它的150岁生日。

  最近俄罗斯两名科学家发明了一种新布局的元素周期表,利用现代科技注重的元素特性进行排序,有助于设计未来和现有新技术所需的新型复合材料。

科学家推出更新的元素周期表

  最简单的周期表可以只有一个维度的布局,可以仅按照原子相对质量(原子量)进行排列,比如氢的原子量为1,氧的原子量为16。

  可是化学家发现很多元素有相似的化学特性,比如锂、钠和钾,以及氯、溴和碘。某些特点具有重复性,于是门捷列夫把具有类似化学特性的元素排在一起,设计出第一张二维布局的化学元素周期表。

  不过现代普遍使用的元素周期表是按照原子数排列,即原子核内质子的数量,而不是以原子的质量,同样地加上类似的化学特性分组形成二维布局。

  人们以为元素周期表就是这个样子了,其实还有很多科学家排出了许多其它的版本,有短版本的、长版本的、环形的、螺旋形的,甚至还有立体版本的。虽然它们中很多只是把相同的信息以不同的方式排列,不过其中倒是也存在对某些元素认知的争议。

  这些版本布局的不同是由于要突出的特性的不同。比如,有的周期表以原子内电子结构的特性进行排列,有的以元素的某个化学或者物理特性排列。

  新的元素布局

  近期发布在《物理化学期刊C》上的研究,建议按照各种元素的门捷列夫数进行排列。门捷列夫数有好几种计算方法。这份研究使用每个元素的两个可以直接观测得到的基本属性相结合计算门捷列夫数:每个元素原子的半径和电负性。电负性描述的是一个原子对其周围电子吸引力的大小。

  这只是新布局使用的其中一个维度,另外再按照元素的二元化合物的门捷列夫数分组,组成新的二维表格。这些化合物都含有两种元素,比如氯化钠。

  这有什么好处呢?研究者表示,这有助于预测还未造出的二元化合物的特性。研究者认为将来这份元素布局表一定将扩展到不只含有两种成分的化合物。

  科学家设定目标要创造哪些新材料这很重要,比如和现代生活关系密切的技术中,以手机为例,通过这样布局的元素周期表,科学家将注意到很多必要的元素正变得越来越稀有。这就为科学家指出目标,最好能够造出无需使用某些稀有元素的替代材料。

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