I metalli e i non metalli sono stati fondamentali per il progresso umano influenzando le rivoluzioni industriali e le moderne tecnologie come l'intelligenza artificiale il calcolo ad alta velocità e l'esplorazione spaziale. Questi materiali possono essere classificati in elementi chimici molecole composti e cluster che sono essenziali per comprendere l'ordine della materia nell'universo. La teoria dei cluster chimici chiarisce questo ordine tra gli elementi chimici e i loro elettroni sostenendo che tutti i cluster chimici aderiscono a una legge naturale espressa dall'equazione K?=DzCy dove Dz e Cy variano in base alle specifiche serie elementari: per gli elementi di transizione Dz segue la serie 14n e Cy la serie 12n; per gli elementi del gruppo principale sono rispettivamente 4n e 2n; per i lantanoidi e gli attinidi seguono le serie 28n e 26n. Le variabili z e y rappresentano gli elementi scheletrici nei rispettivi cluster la cui somma è pari al numero totale di elementi scheletrici. In particolare gli elementi metallici hanno un parametro Dz negativo mentre gli elementi non metallici ne hanno uno positivo.
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