211service.com
Een nieuwe grafische weergave van het periodiek systeem
Het periodiek systeem is in de hoofden van talloze generaties schoolkinderen gestempeld. Onmiddellijk erkend en universeel geadopteerd, heeft het al lang een iconische status bereikt.
Dus waarom het veranderen? Volgens Mohd Abubakr van Microsoft Research in Hyderabad kan de tabel worden verbeterd door deze in cirkelvorm te rangschikken. Hij zegt dat dit een idee geeft van de relatieve grootte van atomen - hoe dichter bij het centrum, hoe kleiner ze zijn - iets dat ontbreekt in de huidige vorm van de tabel. Het bewaart de perioden en groepen die de tabel van Mendelejev zo nuttig maken. En door waterstof en helium in de buurt van het centrum te plaatsen, zegt Abubakr dat dit het probleem oplost of waterstof bij de halogenen of alkalimetalen moet worden geplaatst en of helium in de 2e groep moet worden geplaatst of bij de inerte gassen.
Dat is waardig maar gebrekkig. Helaas betekent de opstelling van Abubakr dat de tabel alleen kan worden gelezen door hem te draaien. Dat is lastig met een leerboek en onmogelijk met de meeste computerschermen.
Het grote nut van Mendelejevs arrangementen was de voorspellende kracht: de gaten in zijn tabel stelden hem in staat de eigenschappen van onontdekte elementen te voorspellen. Alleen al om die reden is het de moeite waard om het in zijn huidige vorm te behouden.
Er is echter nog een relatief nieuwe manier om de elementen te ordenen die zijn ontwikkeld door Maurice Kibler van het Institut de Physique Nucleaire de Lyon in Frankrijk, die mogelijk nieuwe voorspellende kracht heeft.
Kibler zegt dat de symmetrieën van het periodiek systeem kunnen worden vastgelegd door een groepentheorie, met name de samenstelling van de speciale orthogonale groep in 4 + 2 dimensies met de speciale unitaire groep van graad 2 (dwz SO (4,2) x ZO (2)).
Dat geeft een indeling als volgt:
De benadering van Kibler is verwant aan de manier waarop deeltjesfysici deeltjes classificeren op basis van hun symmetrie-eigenschappen zoals smaak en kleur. Dat is enorm nuttig geweest bij het voorspellen van het bestaan van nieuwe deeltjes. Kan de kracht van deze groepstheoretische benadering dezelfde impact hebben op de chemie?
Het probleem voor Kibler (en iedereen die probeert de tabel met elementen opnieuw te tekenen) is dat we alle stabiele elementen al lijken te hebben gevonden en het bestaan van andere superzware elementen hebben voorspeld. De vraag is of de aanpak van Kibler verder nog voorspellende kracht heeft. Misschien, maar de jury (en Kibler zelf) is er nog steeds niet over uit.
Scheidsrechters:
arxiv.org/abs/0910.0273 : Een alternatieve grafische weergave van het periodiek systeem van chemische elementen
arxiv.org/abs/quant-ph/0408104 : Op een groepstheoretische benadering van het periodiek systeem van chemische elementen