分子的元素周期表?
东京技术学院的科学家们(日本技术)发展表类似于元素周期表但对于分子。他们的方法可用于预测小说稳定物质和创建有用的材料。
1869年提出了元素周期表,然后成为自然科学的基石之一。这个表是为了包含所有的元素(原子)在自然界发现的行和列中的一个特殊布局,组织他们根据他们最重要的特征之一,电子的数量。几十年来科学家们利用元素周期表来预测——元素的特点,随着时间的推移被添加到表。
会有这样一个元素周期表分子吗?虽然一些研究人员想到了这种可能性,提出周期规则预测某些分子的存在,这些预测都是有效的只有为集群的原子quasi-spherical对称,因为自己的理论的局限性。然而,有许多与其他形状和其他类型的集群的原子对称应该占一个更好的模型。因此,一个研究小组从东京技术,包括Takamasa塜本博士Naoki Haruta博士,山本Kimihisa教授和他的同事们提出了一种新的方法来构建一个周期表与多种类型的对称分子。
他们的方法是基于一个敏锐的观察原子的价电子的行为形成分子簇。价电子可被看作是“免费”电子在原子最外层轨道,因此他们可以与其他原子的电子形成化合物。当多个原子形成一个集群对称形状,其价电子往往占据特定的分子轨道称为“super-atomic轨道”,他们的行为几乎完全就像一个巨大的原子的电子。
通过考虑这一事实和分析集群的结构对称性的影响(图1),研究人员提出了“symmetry-adapted轨道(SAO)模型,”,这是在协议与多个已知分子以及最先进的量子力学计算。新元素周期表,这将是为每个对称创建类型,实际上是四维的,如图2所示,因为分子会安排根据四个参数:组织和时间(根据他们的“价”电子,类似于正常周期表),物种(基于构成元素),家庭(基于原子的数量)。
巴西的做法是设计领域的非常有前途的材料。“现代合成技术使我们产生许多新型材料基于圣模型,如轻质磁性材料,“山本教授。前方的路在于科学家进一步扩大这些表与其他形状和对称性和预测分子簇稳定分子尚未开发。“无限组合的构成要素,提出了元素周期表的发现将是一个重大贡献新颖的功能材料,“山本教授总结道。
参考
Naoki Haruta Takamasa冢本,Tetsuya Kambe,昭Kuzume Kimihisa山本。周期性的分子集群基于symmetry-adapted轨道模型。自然通讯。DOI: 10.1038 / s41467 - 019 - 11649 - 0。
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