Ученые из японского института Токо-дай (Токийский технологический институт) внесли предложение изменить подход к построению периодической таблицы для молекул, имеющих несколько типов симметрии. Отчет об их работе опубликовало научное издание Nature Communications.
Периодическая таблица — краеугольный камень химии и других естественных наук. Дмитрий Менделеев предсказал практически все элементы, содержащиеся в природных соединениях, а также синтезированные с использованием специальных установок. У каждого элемента таблицы есть персональный столбец и строка, и их номера являются индикаторами их свойств: сколько у вещества электронных слоев, какие формы орбиталей, сколько у него внешних электронов. Все это время таблица Менделеева служила ученым оракулом, безошибочно предсказывающим характеристики неизвестных на этот период времени элементов.
А что если подобная периодическая система верна и для молекул? Давно есть мнение, что такую возможность нельзя исключить, и были ученые, которые предлагали придуманные ими законы для предсказания существования каких-то конкретных молекул. Но подобные предсказания работали только для кластеров атомов, имеющих квазисферическую симметрию. Существует бесчисленное число молекул других форм и типов симметрии, и они, естественно, также должны учитываться. Все имеющиеся модели не способны охватить весь спектр молекул.
Ученые из Токо-дай разработали периодическую таблицу молекул с учетом всех ошибок предшествующих претендентов. Японцы внимательно изучили поведение валентных электронов в атомах, которые составляют кластеры. Если соединение нескольких атомов дает молекулярный кластер, имеющий симметричную форму, то их валентные электроны обычно занимают определенные орбитали, и в них они ведут себя подобно электронам гигантского атома.
Японские химики провели анализ того, как топография электронов влияет на симметрию молекул. Результатом работы стало предположение, что бывают «орбитали с адаптированной симметрией)», возможно существующие у n-го числа известных молекул, их реальность подтверждена квантово-механическими расчетами.
Вновь создаваемые периодические таблицы, разработанные для конкретных типов симметрии, на деле станут четырехмерными, так как молекулы организуются согласно с четырьмя параметрами: группы и периоды (согласно «валентных» электронов, как это было в менделеевском варианте), виды (их основа — составляющие элементы) и семейства (по числу атомов).
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
