科學家提出一種元素週期表新排法，能幫助預測新興材料特性

元素週期表是幫我們背熟所有元素最快的工具，但這張表對於理解元素相關性不一定完全有用，有些幾乎沒化學相似性的元素也可能相鄰放置。最近，俄羅斯 2 名化學家提出一種元素週期表新排法，以單線性順序重新排列元素，他們認為這種排法能預測哪些簡單化合物具有相似特性，且有助於鑑定新型材料具有哪些性質（比如硬度）。

元素週期表是 18 世紀後期由俄羅斯化學家 Dmitry Mendeleev 所提出，表內有 7 個周期（從上而下 7 排），同一周期中的元素具有相同電子層數，去年科學家剛幫元素週期表慶祝迎來 150 週年。

當時，化學家已經知道元素與化合物之間的區別：元素用一般的化學方法無法分解（例如氫、氧）且能構成其他物質，而化合物則是由 2 種或更多種元素組合而成。到了 19 世紀初，已經有大量間接證據證明原子的存在，1860 年代時，科學家已能依照相對原子量的順序列出已知元素，比如氫為 1，氧為 16。

同時，由於某些元素具有相似的化學性質，例如鋰、鈉和鉀，或者氯、溴和碘，科學家於是根據原子序數（原子核中質子的數量）排序元素，並將化學上相似的元素彼此相鄰放置，也就是如今最標準的週期表。

但事實上，科學家想出了各種版本的週期表，有短的、長的、圓的、螺旋的、甚至三維版本，這些都是傳達相同訊息的不同方式，只不過有些元素要放哪一直存在分歧，他們的位置取決於科學家想突顯的特定性質，比如優先考慮原子電子結構的元素週期表，就會與目前以化學或物理性質為主的週期表不同，有些表將氫排在第 1 組，但一些表將氫排在第 17 組頂部，有些表甚至將氫分為獨立一組。

現在，俄羅斯 2 名化學家 Zahed Allahyari、Artem Oganov 提出，不如思考一種不管原子序數也不反映電子結構、還原為最原始的一維列表，方法是為每個元素分配門得列夫編號（MN），新研究利用原子半徑與電負度（原子將電子吸引到自身的強度）算出這些數字，如果利用 MN 對元素進行排序，那麼毫無疑問，彼此相鄰的元素會擁有相似的 MN。

更進一步利用的話，還能幫助預測某些尚未製成的化合物性質，在尋找新材料的路上會輕鬆許多。新版元素週期表也許還無法替代現有週期表，但透過參考不同週期表，或能幫助我們更加了解元素。新論文發表在《Journal of Physical Chemistry》。

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（首圖來源：pixabay）