NUOVE TAVOLE PERIODICHE...

Una tavola periodica di molecole?

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa (ENEA)

Nel quadro proposto, ci sarebbero serie di tabelle per ciascun tipo di simmetria organizzate secondo quattro parametri: gruppi e periodi (numero di elettroni), famiglie (numero di atomi costituenti) e specie (tipo di elementi costitutivi).

Gli scienziati del Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) sviluppano tabelle simili alla tavola periodica degli elementi, ma per le molecole. Il loro approccio potrebbe essere utilizzato per prevedere nuove sostanze stabili e creare materiali utili. La tavola periodica degli elementi fu proposta nel 1869, e in seguito divenne una delle pietre miliari delle scienze naturali. Questa tabella è stata progettata per contenere tutti gli elementi (atomi) trovati in natura in una rappresentazione speciale che li raggruppa in righe e colonne in base a una delle loro caratteristiche più importanti, il numero di elettroni. Gli scienziati hanno usato la tavola periodica per decenni per prevedere le caratteristiche degli elementi allora sconosciuti, che sono stati aggiunti alla tabella nel tempo. Potrebbe esserci una tabella periodica per le molecole? Sebbene alcuni ricercatori abbiano pensato a questa possibilità e abbiano proposto regole periodiche per prevedere l'esistenza di determinate molecole, queste previsioni erano valide solo per gruppi di atomi con una simmetria quasi sferica. Ci sono molti gruppi di atomi con altre forme e altri tipi di simmetrie che dovrebbero essere spiegati con un modello migliore. Pertanto, un gruppo di ricerca di Tokyo Tech, tra cui il Dr. Takamasa Tsukamoto, il Dr. Naoki Haruta, la Prof. Kimihisa Yamamoto e colleghi, hanno proposto un nuovo approccio per costruire una tavola periodica per molecole con molteplici tipi di simmetrie. Il loro approccio si basa su un'attenta osservazione sul comportamento degli elettroni di valenza degli atomi che formano ammassi molecolari. Gli elettroni di valenza possono essere considerati come elettroni "liberi" negli atomi con un orbitale più esterno, e quindi possono interagire con gli elettroni di altri atomi per formare composti. Quando più atomi formano un ammasso con una forma simmetrica, i loro elettroni di valenza tendono ad occupare specifici orbitali molecolari chiamati "orbitali superatomici", in cui si comportano quasi esattamente come se fossero gli elettroni di un enorme atomo. Considerando questo fatto e analizzando gli effetti delle simmetrie strutturali per i cluster, i ricercatori hanno proposto "modelli orbitali adattati alla simmetria (SAO)", che sono in accordo con più molecole conosciute e lo stato dell'arte per i calcoli quantomeccanici. Le nuove tabelle periodiche, che verrebbero create per ciascun tipo di simmetria, sarebbero in realtà quadridimensionali perché le molecole sarebbero disposte secondo quattro parametri: gruppi e punti (basati sui loro elettroni "di valenza" , simile alla normale tavola periodica), specie (in base agli elementi costitutivi) e famiglie (in base al numero di atomi). L'approccio SAO è molto promettente nel campo della progettazione dei materiali. "Le moderne tecniche di sintesi ci consentono di produrre molti materiali innovativi basati sul modello SAO, come i materiali magnetici leggeri", afferma il prof. Yamamoto. La strada da percorrere per gli scienziati sta nell'ulteriore espansione di queste tabelle in cluster molecolari con altre forme e simmetrie e nella previsione di molecole stabili che non sono ancora state sviluppate. "Tra le infinite combinazioni di elementi costitutivi, la tavola periodica proposta fornirà un contributo significativo alla scoperta di nuovi materiali funzionali", conclude il prof. Yamamoto.

Da:

https://www.technologynetworks.com/analysis/news/a-periodic-table-of-molecules-323748?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Chromatography&utm_source=hs_email&utm_medium=email&utm_content=76758031&_hsenc=p2ANqtz--4_HsOEPJSBGpBoWLAlPzIuBa-DAsF2dV_5Aisc5guWzZEI33us11GNQ4-JW_0HHTKttASjzvF5ScS-2Wo0ACIBRdZAuKtZPtUO27X-sJdI-Xpyrc&_hsmi=76758031

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DI MARCO LA ROSA

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