Megújul a periódusos rendszer

Hamarosan új periódusos rendszer függ majd az osztálytermekben, különösen a geológiával foglalkozók termeiben – írja a Nature tudományos folyóirat.

Mit tud az eredeti tábla?

Míg a kémikusoknak elegendő, a geológusokat nem elégíti ki a Mengyelejev-féle periódusos rendszer. Mint ismert, ennek egy-egy vízszintes sorában, – periódusában -, található atom mindegyikének ugyanannyi elektronhéja van. Az azonos függőleges oszlopba, főcsoportba tartozó elemek pedig kémiai hasonlóságot mutatnak, mert vegyérték-héjuk elektronszerkezete azonos.

A Mengyelejev féle tábla segít eligazodni a részecskék tömegében is, ám egy geológus számára ennél lényegesebb az atomokból származtatható kationok és anionok tulajdonságai. Ezért az új tábla az egyes elemek természetben való előfordulására, valamint elektromos töltésére helyezi a hangsúlyt.

A geológusoknak elegük van a gumiemberségből

A tábla újratervezése Bruce Railsback, a University of Georgia geológia professzorának nevéhez fűződik: Az amerikai geológusnak egy nap elege lett abból, hogy diákjainak magyarázva, a Mengyelejev tábla előtt gumiemberként kicsavarodva kell mutogatnia. „Bevágtattam az irodámba, és elkezdtem dolgozni egy jobb táblán.”

A föld ásványai általában elektromos töltetű részecskékből, ionokból épülnek fel, amelyek viselkedése jelentősen eltér az eredeti periódusos rendszerben felsorolt atomokétól.
Railsback az azonos töltésű ionokat eszerint csoportosította, hogy a természetben hol fordulnak elő. Néhány elem többször is előfordul, mivel más-más előfordulásukhoz eltérő elektromos töltés tartozik. A kén például négyszer is feltűnik: S, S2+, S4+, sőt még S6+ formában is.

Csoportosítás hasonló kémiai tulajdonságok és előfordulás alapján

Az ásványok tulajdonságai, mint az olvadási pont, vagy a vízben oldódásuk, nagyban függ az őket felépítő ionok méretétől, az ionok között kialakuló kötéstől, valamint az ezekből felépülő ionrácstól. Railsback hasonló kémiai tulajdonságaik alapján csoportosította az ionokat, ráadásul a hasonló tulajdonságú ionok hasonló természeti körülmények között is találhatók.

Railsback öt fő csoportot határoz meg: különválasztja a talajban, a földkéregben, valamint a föld üledélkes takarójában előforduló kőzeteket, a vízben oldott ásványokat, valamint az élet alapját képező, légkörben lebegő elemeket.

A földi élet szempontjából az egyszeres töltésű ionok a meghatározóak – ilyenek például a műtrágyákban gyakori kálium (K+), vagy a sóban előforduló nátrium (Na+). A többszörös töltésű ionok, mint az alumínium (Al 3+) vagy a szilicíum (Si 3+) olyan ásványokat hoznak létre, a melyek a fölédkéregben vagy az üledékes takaróban fordulnak elő.

Az új tábla több kisebb ábrán rendkívül sok geokémiai információt tartalmaz. A szakma lelkesedéssel fogadta a már-már miniatűr műalkotásra emlékeztető színes silabuszt.

A geológusok új periódusos rendszere >>