导读
1、问世周年的元素周期表是否需要重新修订?
2、肥胖、糖尿病,也有可能是肠道免疫细胞惹的祸
3、人工智能赋予武器类人智慧,可自主决定击杀目标
4、长寿三要素:苹果、茶和自律
5、韦伯定律的重大突破:一个困扰年的谜题
6、中老年的血压模式与其患老年痴呆症的风险相关
编辑
徐颖、陈航
编译
徐颖、陈航
化学·材料
ChemistryMaterials
重写元素周期表
SqueezingAllElementsinthePeriodicTable:ElectronConfigurationandElectronegativityoftheAtomsunderCompression
元素周期表自问世以来的年间,一直是化学和材料科学领域研究的重要基础工具。近期,来自瑞典查尔姆斯理工大学的MartinRahm和诺贝尔奖得主RoaldHoffmann等共同发表了一篇新文章,为元素周期表增加了一个全新的维度(压强),为化学和材料研究提供了一套全新的原则。目前,该文章已发表在杂志JournaloftheAmericanChemicalSociety上[1]。
在高压下,原子的性质可以发生根本性的变化,会产生具有不寻常性质的极其迷人的化学结构,并且可能发生在正常条件下不可能发生的反应。在压力这一全新维度下,要研究的原子的新组合数之多令人难以想象
图片来源:YenStrandqvist/ChalmersUniversityofTechnology
在高压下,原子的性质可以发生根本性的变化。这项新研究表明,随着压力的增加,原子的电子构型和电负性会发生变化。电子构型(电子排布)是元素周期表结构的基础,它决定了系统中不同元素属于哪个组。电负性也是化学中的核心概念,可以视为元素周期表的第三维,它表明不同的原子吸引电子的强度。总的来说,电子构型和电负性对于理解原子如何相互作用形成不同的物质非常重要。在高压下,通常情况下不能结合的原子可以产生新的,前所未见的具有独特性质的化合物,一个众所周知的例子就是如何用石墨形成钻石。该研究便从理论上预测了元素周期表中个元素中93个元素的性质是如何随着压力的变化(从0帕斯卡增加到千兆帕斯卡)而发生变化的。
正如MartinRahm所说[2],该研究的重大意义在于:“首先也是最重要的,我们的研究为提出新的实验提供了令人兴奋的多种可能,这些实验可以提高目前我们对元素的理解。即使这些实验产生的许多材料在常压下不稳定,它们也可以让我们深入了解哪些属性和现象是可能的,此后的步骤将是找到达到相同结果的其他方法。”
[1]