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元素周期表是否应重新设计?英媒:或将成为紧迫工作(2)

3.F区难题

第三族有两个可能属于其他地方的元素。沿着周期表向下看,由电子组成的电子层构成一系列轨道,电子每填满一个轨道便进入下一层轨道。到了第57号元素(镧),电子开始进入新的轨道,即F轨道。为了反映这一点,元素周期表将组成F区的元素单独放在周期表的最下方,从而在第三族留下一个缺口。

报道称,然而,科学家对F区中哪些元素应该排在最前面仍有争议。一些化学家坚持认为,应按电子的排序来确定顺序,即维持现在的顺序,把镧和锕排在F区最左侧。还有人认为,按化学性质(如原子半径和熔点)来看,把目前排在最右的镥和铹排在最前面更好。

所有这些问题都让一些化学家相信,需要重新设计元素周期表。

退休的加拿大化学家费尔南多·杜富尔曾发明了一种看似圣诞树的3D元素周期表。

美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的埃里克·谢里是主张彻底修改元素周期表的人士之一。他支持一种更为彻底的修改方法:通过把F区的全部30种元素放进现在的第二和第三族之间,使竖列从18列变为32列。这样一来,周期表中的原子序号就可以连续排列。

但德国马克斯·普朗克数学研究所的吉勒莫·雷斯特雷波倾向于另一种方式。鉴于人们对化学反应性的了解增加,他研究了同一周期中元素的化学相似性是否与150年前相同。他的结论是,镧应属于第三族——也就是说,不符合当前顺序。

报道称,重新设计元素周期表或许看起来像是堂吉诃德式的探索,但这也许很快就会成为一项紧迫工作。人们已经开始寻找119号元素。它在哪里,以及把它安排在元素周期表的什么位置,人们将拭目以待。


(责任编辑:路子康 CN078)

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