[スポンサーリンク]

元素の基本と仕組み

172番元素までの周期表が提案される

[スポンサーリンク]

“A suggested periodic table up to Z ≦ 172, based on Dirac-Fock calculations on atoms and ions”
Pyykko, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 201113, 161. DOI: 10.1039/c0cp01575j

1869年にドミトリ・イワノヴィッチ・メンデレーエフによって作成された元素周期表は、皆さんにとってなじみ深いものでしょう。

性質の類似性にしたがって元素を並べた直観的な表は、当時未発見だった数々の元素(ガリウムやテクネチウムなど)の発見を促すなど、化学の世界をほうぼうで豊かにしてきました。

現在普及している周期表は、上図のように118番まで欄が設けられています。

2010年10月現在、存在が公式に認められているのは112番元素のコペルニシウム(Cn)まで。113番以降は生成の確認作業、発見作業が進められています(2014年12月追記:現在では114番元素フレロヴィウム(Fl)、116番元素リヴァモリウム(Lv)まで認定済です)。

周期表一つから化学の歴史と最先端領域を俯瞰でき、まさに壮大な化学の系譜でもあるわけです。

さてこのたびヘルシンキ大学のPekka Pyykkoによって、拡張型元素周期表が理論計算を元に提案されました。そこには未だ想像でしかない、172番元素までが記されています。


periodic_tabel_172_2.gif

(画像は論文より引用・改変)

・119,120番元素は、8s軌道に電子を埋めていく典型元素。
・121~138番元素は、電子が5g軌道に埋まっていくカテゴリ。
・139,140番元素は、8p*軌道という変わった軌道(!)に電子が埋まっていくカテゴリ
・141~155番元素は、6f軌道に電子が詰まっていく、ランタノイド・アクチノイドの直下に属するカテゴリ
・156~164番元素は、7d軌道に電子が充填される
・165,166番元素は9s軌道に電子を埋めていく典型元素。
・167,168番は9p軌道に電子が埋まる典型元素。
・169~172番は8p軌道へ電子が埋まる(!) エネルギー準位は9s<9p(一重項)<8p(三重項)になる・・・らしい。

論文ではこの判定基準が数式などを使って詳しく議論されていますが、残念ながら有機屋の筆者、込み入った内容など全く理解出来ません!(苦笑)

とはいえ、「元素(もしくはその多価イオン)の軌道エネルギーを計算し、構成原理・パウリの排他則に従って電子を詰めていく」のが分類の基本的プロセス、というのはどの元素でも共通のようです。

超重元素ともなると、相対論効果の影響などが無視できなくなり、エネルギー計算自体まったく一筋縄ではいかなくなってきます。量子力学の相対論効果はPyykko自身の研究テーマでもあるようで、超重元素の分類にその専門性をフル活用しているようです。

ここで挙げられた最後の172番元素が実験的に確認される日、それはおそらく遥か未来の出来事でしょう。

提案者のPyykko自身、「この周期表が埋まる日はすぐには来ない。実験化学者は100年で、130番元素ぐらいまでは見つけられるかもしれない」とも言っているほどです。

これほどになると「何の役に立つの?」という議論などはまさに瑣末、そんな価値基準を遥かに超越した次元にある問題の一つだと言わざるを得ません。

しかし直接的には役に立たずとも、化学的発見と理論構築の双方にとって、周期表の存在は確実に重要たるものです。
我々の世界認識を拡張してくれるという観点からも、意義深い提案たること間違いないのです。

「僕ら研究者は何も生産していない,無責任さだけが取り柄だからね. でも,百年,二百年先のことを考えられるのは僕らだけなんだよ」 (森博嗣 『すべてがFになる』).

人間の寿命などでは測れないほどの、遥か未来を眺める目を持つことの重要性―その意義を再認識させてくれる研究だと筆者には感じられました。

 

関連書籍

[amazonjs asin=”B00AYA6CX0″ locale=”JP” title=”元素周期表(肖像あり) A1判”][amazonjs asin=”4422420046″ locale=”JP” title=”世界で一番美しい元素図鑑”][amazonjs asin=”4062639246″ locale=”JP” title=”すべてがFになる (講談社文庫)”][amazonjs asin=”4759811672″ locale=”JP” title=”元素生活 Wonderful Life With The ELEMENTS”]

 

関連リンク

ドミトリ・メンデレーエフ – Wikipedia

Extended elements: new periodic table

Professor Pekka Pyykko

Interview with Pekka Pyykko

拡張周期表 – Wikipedia

Avatar photo

cosine

投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。国立大学教員→国研研究員にクラスチェンジ。専門は有機合成化学、触媒化学、医薬化学、ペプチド/タンパク質化学。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 冬虫夏草由来の画期的新薬がこん平さんを救う?ーFTY720
  2. Newton別冊「注目のスーパーマテリアル」が熱い!
  3. 複雑な生化学反応の条件検討に最適! マイクロ流体技術を使った新手…
  4. がん代謝物との環化付加反応によるがん化学療法
  5. 鉄カルベン活性種を用いるsp3 C-Hアルキル化
  6. Brønsted酸触媒とヒドロシランによるシラFriedel-C…
  7. Google翻訳の精度が飛躍的に向上!~その活用法を考える~
  8. 第19回次世代を担う有機化学シンポジウム

注目情報

ピックアップ記事

  1. ローランド・フィッシャー Roland A. Fischer
  2. ベックマン転位 Beckmann Rearrangement
  3. 光電流の原子分解能計測に世界で初めて成功!
  4. 構造化学の研究を先導する100万件のビッグデータ
  5. 反応化学の活躍できる場を広げたい!【ケムステ×Hey!Labo 糖化学ノックインインタビュー②】
  6. 危険物に関する法令:危険物の標識・掲示板
  7. トマス・リンダール Tomas R. Lindahl
  8. クロロ(1,5-シクロオクタジエン)ロジウム(I) (ダイマー):Chloro(1,5-cyclooctadiene)rhodium(I) Dimer
  9. 地域の光る化学企業たち-1
  10. PACIFICHEM2010に参加してきました!②

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2010年10月
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

注目情報

最新記事

アンモニウム構造によりラジカル種の発生位置を完全に制御!

第710回のスポットライトリサーチは、関西学院大学理工学研究科 村上研究室の榊原 陽太(さかきばら …

化学つれづれ草【ある研究者の回想】

概要物理化学者で量子機能材料を専門とする著者によるエッセイ集.化学者としての研究,教育,人生…

第60回有機反応若手の会

開催概要有機反応若手の会は、有機化学分野で研究を行う全国の大学院生を中心とした若手研究者が集い、…

ノーベル賞受賞者と語り合う5日間!「第18回HOPEミーティング」参加者募集!

申し込みはこちら概要主催:独立行政法人 日本学術振興会(JSPS)開催地:神奈川…

光触媒による高効率なCO2還元の実現―まさかの光を弱く当てることが重要だった―

第709回のスポットライトリサーチは、東京科学大学 理学院(前田研究室)博士後期課程2年の仲田竜一 …

「π-πスタッキング」という言葉が生む誤解【芳香環の相互作用を見直す: 前編】

芳香環が平行に並んで近接しているとき、その構造を「π–π スタッキング」と表されることがよくあります…

一重項酸素によるC(sp2)−P結合切断を用いた長波長光によるリン化合物のアンケージング

第 708 回のスポットライトリサーチは、同志社女子大学 薬学部 医療薬学科 5…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける画像解析の活用ガイド

開催概要材料開発において、電子顕微鏡やX線トモグラフィーを用いて材料の微細構造を観察するために画…

世界初のPROTAC医薬、ついに承認 ―「タンパク質を阻害する」から「分解する」時代へ

2026年5月、創薬化学の歴史に残る大きな出来事が起きました。米国 FDA は、…

有機蛍光とは異なる新しい有機りん光の分子設計指針の発見

第707回のスポットライトリサーチは、電気通信大学 情報理工学研究科(牧昌次郎研究室)の林希久也 助…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP