Разработана модель, объясняющая реакционную активность всех элементов

МОСКВА, 24 декабря. /ТАСС/. Российские химики предложили универсальную и интуитивно понятную химическую модель, которая верно предсказывает реакционную активность элементов таблицы Менделеева в 88% случаев. Такая разработка ускорит создание новых материалов, в том числе стойких к коррозии сплавов для ядерных реакторов, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).

"Опубликованная учеными из "Сколтеха" модель поразительно проста. Каждый химический элемент в ней описывается всего двумя параметрами: электроотрицательностью и сопротивлением изменению электронной плотности. Примечательно, что этого достаточно для корректного предсказания образования произвольных химических соединений из всех элементов таблицы Менделеева с точностью 88%", - говорится в сообщении.

Как объясняют профессор "Сколтеха" Артем Оганов и сотрудник вуза Максим Костенко, электроотрицательность представляет собой одну из фундаментальных химических характеристик каждого элемента, отражающую их способность вступать в реакции и притягивать к себе электроны других атомов. Зная электроотрицательность элементов, вступающих в реакцию, можно определить конечный результат реакции, однако это правило работает не всегда.

"Зачастую можно предсказать, какие элементы вступают в реакцию, на основании разности их электроотрицательностей: чем она больше, тем вероятнее реакция

Универсальная химическая модель

Для решения этой проблемы еще в 1970 годах нидерландский химик Андрис Миедема предложил альтернативную модель, которая включала в себя еще один параметр - то, насколько сильно атом сопротивляется переменам в электронной плотности. Как отмечает Оганов, этот подход оказался применим только к металлам и при этом он оказался очень сложным для использования на практике, из-за чего интерес к нему был потерян.

Российские ученые разработали более простой и универсальный аналог этой модели, который работает для всех элементов и при этом ее можно использовать для прогнозирования свойств твердых тел и при этом она может быть распространена и на молекулы. Это позволяет использовать ее в практических целях, в том числе для проектирования новых высокопрочных и стойких к коррозии материалов.

"В числе передовых ядерных реакторов - модели на быстрых нейтронах с теплоносителем на базе расплава свинца, который при высоких температурах постепенно корродирует железо. Наша модель позволяет предположить, что коррозионную устойчивость самой стали или материала защитного покрытия может повысить добавление хрома, углерода, а в еще большей степени - вольфрам и рений. Удивительно, что такие нетривиальные выводы получаются из очень простой модели", - подытожил профессор Оганов.