211service.com
En ny grafisk representation av det periodiska systemet
Det periodiska systemet har stämplats in i tankarna hos otaliga generationer av skolbarn. Omedelbart erkänd och universellt antagen, har den för länge sedan uppnått ikonisk status.
Så varför ändra det? Enligt Mohd Abubakr från Microsoft Research i Hyderabad kan bordet förbättras genom att arrangera det i cirkulär form. Han säger att detta ger en känsla av atomernas relativa storlek – ju närmare centrum, desto mindre är de – något som saknas i tabellens nuvarande form. Det bevarar de perioder och grupper som gör Mendeleevs tabell så användbar. Och genom att placera väte och helium nära centrum, säger Abubakr att detta löser problemet med om man ska lägga väte med halogenerna eller alkalimetallerna och om man ska lägga helium i den andra gruppen eller med de inerta gaserna.
Det är värdigt men felaktigt. Tyvärr innebär Abubakrs arrangemang att tabellen endast kan läsas genom att rotera den. Det är knepigt med en lärobok och omöjligt med de flesta datorskärmar.
Den stora nyttan av Mendeleevs arrangemang var dess förutsägande kraft: luckorna i hans bord tillät honom att förutsäga egenskaperna hos oupptäckta element. Det är värt att bevara i sin nuvarande form bara av den anledningen.
Det finns dock ett annat relativt nytt sätt att ordna de element som utvecklats av Maurice Kibler vid Institut de Physique Nucleaire de Lyon i Frankrike som kan ha ny prediktiv kraft.
Kibler säger att symmetrierna i det periodiska systemet kan fångas av en gruppteori, specifikt sammansättningen av den speciella ortogonala gruppen i 4 + 2 dimensioner med den speciella enhetliga gruppen av grad 2 (dvs SO (4,2) x SU (2)).
Det ger en layout enligt följande:
Kiblers tillvägagångssätt är besläktat med hur partikelfysiker klassificerar partiklar efter deras symmetriegenskaper som smak och färg. Det har varit oerhört användbart för att förutsäga existensen av nya partiklar. Kan kraften i detta gruppteoretiska tillvägagångssätt ha samma inverkan på kemin?
Problemet för Kibler (och alla andra som försöker rita om tabellen över element) är att vi redan verkar ha hittat alla stabila element och förutspått förekomsten av andra supertunga. Frågan är om Kiblers tillvägagångssätt har någon prediktiv kraft utöver det. Kanske men juryn (och Kibler själv) är fortfarande ute på denna.
Refs:
arxiv.org/abs/0910.0273 : En alternativ grafisk representation av periodiska systemet för kemiska grundämnen
arxiv.org/abs/quant-ph/0408104 : Om ett gruppteoretiskt förhållningssätt till det periodiska systemet för kemiska grundämnen