At dreje det periodiske system gennem 180 grader for et nyt perspektiv

Kunne vende det periodiske system på hovedet gøre nogle vigtige aspekter lettere at forstå og begejstre flere for at studere kemi?

Dette spørgsmål stilles i en artikel offentliggjort i Naturkemi i dag af kemikere og psykologer ved University of Nottingham og Manchester og Liverpool universiteterne.

2019 markerer 150-året for den første udgivelse af Mendeleevs periodiske system, som er blevet den accepterede måde at arrangere elementerne og forudsige nye – men er der en bedre måde at præsentere denne information for et nyt og i særdeleshed et ungt publikum?

Gør en 180 graders sving

Nottingham -kemikere Sir Martyn Poliakoff og Dr. Sam Tang foreslår, at ved at dreje det periodiske system 180 grader på en vandret akse ville tabellen blive mere som en traditionel graf, så værdierne stiger fra bund til top. At sætte de lettere elementer i bunden og tunge i toppen ville betyde, at de fleste ejendomme også stiger fra bund til top, inklusive; Atom nummer, atommasse, atomradius, maksimal oxidationstilstand og reaktivitet.

Sir Martyn siger:"Tænk på det periodiske system med udgangspunkt i børn, der for første gang kigger på Mendeleevs bord, der hænger på klasseværelsets væg. Læreren nævner sjældent nogen af ​​de elementer, der typisk er tættest på børnenes øjenhøjde og taler for det meste. om dem højt oppe i toppen af ​​tabellen. Det nuværende layout gør det også sværere at forstå et af de nøglebegreber, der ligger til grund for strukturen af ​​det periodiske system, nemlig rækkefølgen af ​​påfyldning af elektronskaller. I Mendeleevs bord, disse fyldes fra toppen til bunden, mens de fleste hverdagsgenstande som bægre, bade og affaldsspande fyldes fra bunden."

Martyn og Sam foreslår, at det at vende det periodiske system på hovedet vil gøre fyldningen af ​​elektronskallerne lettere at forstå. Overraskende nok, ingen ser ud til at have prøvet at gøre dette før, i de sidste 150 år.

Sammenligning af visningen

Men hvordan ville folk se op og ned på periodiske tabeller sammenlignet med den traditionelle? For at undersøge dette, Martyn hentede hjælp fra to eksperimentelle psykologer - hans datter Dr. Ellen Poliakoff fra University of Manchester og hendes samarbejdspartner Dr. Alexis Makin fra University of Liverpool. Ellen og Alexis bad deltagerne om at bedømme silhuetter af periodiske tabeller og registrerede samtidig, hvor deltagerne kiggede ved hjælp af eye-tracking. For at undgå forforståelser blev alle bogstaver fjernet, så deltagerne kiggede på tomme firkanter.

Deres resultater viste, at deltagerne havde en lille præference for den traditionelle orientering og, i begge retninger, folk brugte mest tid på at kigge i centrum. Imidlertid, deres øjne blev trukket opad med den traditionelle orientering og nedad for den vendte version.

Ellen forklarer; "I begge synspunkter blev folk tiltrukket af at se på den forskellige del af formen - bordets 'ben' eller de lettere elementer. Vores undersøgelse brugte naive deltagere, der ikke studerede kemi, så vi mangler stadig at finde ud af, om virkningerne er ens for dem med ekspertise i kemi. Det er også sandsynligt, at mere erfaring med det omvendte bord kunne overvinde den lille præference, som folk viste for den opretstående version."

Alexis tilføjer:"Resultaterne fortæller os også noget om visuelle præferencers psykologi. Folk foretrak de traditionelle, opretstående periodiske system, selv uden at genkende dem. Sådanne ubevidste effekter af "blot eksponering" har været kendt siden 1960'erne. Vi foreslår, at de er drevet af velkendte sekvenser af billeder og øjenbevægelser, ikke kun kendte billeder. Dette fortæller os noget om den æstetiske appel ved kunst og design. Folk siger måske, at de kan lide et maleri, men det, de virkelig kan lide, er den måde, deres øjne interagerer med det på."

Sir Martyn konkluderer:"Det har været rigtig sjovt at arbejde med psykologer. Vi har haft en overraskende positiv reaktion på at vende det periodiske system indtil videre, og selvom vi ikke påstår, at vores version på nogen måde er 'mere korrekt', føler vi, at den har nogle klare fordele. At se på noget fra et nyt synspunkt giver anledning til nye ideer, så dette nye perspektiv kan skabe noget nytænkning. Også, at bruge det periodiske system på denne måde demonstrerer, at tabellen er i konstant udvikling og kan møde nye udfordringer. Vi håber, folk vil tage et seriøst kig på vores forslag og se, hvad de synes om dette nye perspektiv."