Москва, 08.11.2020, 14:51:43, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Николай Жигалов.
Ученые из разных стран давно пытались придумать метод, с помощью которого можно будет предсказать химические и физические свойства вновь полученных веществ и их соединений. И вот сотрудники Сколковского института вывели формулу, с помощью которой можно вычислить числа Менделеева, характеризующие физические свойства элементов. По этому поводу в авторитетном журнале Journal of Physical Chemistry C была опубликована соответствующая статья.
Что такое менделеевские числа
Впервые термин «числа Менделеева» или «менделеевские числа» придумал английский физик Дэвид Петтифор в далеком 1984 году. Он предложил теорию, в соответствии с которой указанные числа будут использоваться как скалярные безразмерные значения с тем, чтобы объединить элементы системы Менделеева по категориям со схожими физическими свойствами.
Его теория была основана на том, что элементы, имеющие одинаковые или близкие числа Менделеева, образуют схожие бинарные соединения. Это касается молекул, атомов, электронов. На практике это означает, что с помощью менделеевских чисел можно предсказать химические и физические свойства веществ, которых еще не существует в природе. Более того, с помощью этих же чисел можно выполнять синтез новых соединений с заранее заданными физическими и химическими параметрами.
Подтверждение практики Петтифора теорией
В 20 веке Дэвид Петтифор пытался подтвердить свою теорию на практике. Он постоянно ставил различные эксперименты, результатом которых и явилась гипотеза, связанная с числами Менделеева. Однако логичную теорию ему построить так и не удалось. И вот, лишь совсем недавно двум ученым из Сколковского института удалось теоретически вывести формулу, с помощью которой можно определить числа Менделеева для любого химического или физического соединения. Это дает возможность на практике реализовать множество интересных и полезных проектов.
Для того чтобы объяснить значение менделеевских чисел, ученым пришлось создать собственную уникальную систему физических свойств и классификаций бинарных молекул. В основу этой классификации были положены две основополагающие величины — радиус атома молекулы и значение его электроотрицательности. Такое решение было принято опираясь на известный факт о том, что многие химические элементы имеют различную валентность в разных условиях. Таким образом, чтобы определить значение менделеевских чисел, по словам ученых, достаточно лишь знать электроотрицательность и атомный радиус, и с помощью определенных математических преобразований посчитать искомое значение.
Использование менделеевских чисел на практике
Вычисление чисел Менделеева для различных соединений позволяет классифицировать и группировать их по физическим и химическим свойствам. Например, с их помощью можно теоретически определить еще несуществующие на практике вещества, которые будут обладать уникальными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами. То есть, это своего рода конструктор, с помощью которого можно будет производить новые соединения с заранее желаемыми свойствами. На практике такой подход может получить величайшие открытия в самых разных областях науки и техники, начиная от инженерии, а заканчивая медициной, наукой и другими сферами человеческой деятельности.
Также с помощью чисел Менделеева появится возможность подобрать элементы, которые будут не только выделяться тем или иным физическим свойством, но и комбинировать их в себе. В результате можно получить универсальные материалы для использования в разных научных и технических отраслях.
