En af de store bedrifter på det videnskabelige niveau var klassificeringen og organisationen af elementerne. Undersøgelsen af materiens egenskaber går tilbage til alkymisternes tid, forskerne i dette område havde altid i tankerne vigtigheden af at etablere et klassificeringssystem, der ville muliggøre en ordnet styring af de elementer, der var kendt på det tidspunkt.
Derfra, efter mange forsøg, blev den velkendte tabel med elektronegativiteter udviklet, også kendt som Mendeleevs periodiske system, som er det mest effektive klassificerings- og organisationssystem, vi hidtil har. I den er elementerne arrangeret i funktion af deres elektronegativiteter, som er et mål for elektronernes evne til at kombinere med andre atomer, men vi vil tale om det.
Hvad er elektronegativitet?
Inden vi går grundigt ind i emnet, er det vigtigt at præcisere, at alt stof består af atomer, som defineret af John Dalton i 1803. Atomet er den grundlæggende og udelelige enhed af stof, som består af en kerne, omkring hvilken elektroner og protoner roterer i elliptiske baner, og det er elektronerne, der er til stede i det sidste lag af elementet i dets aggregeringstilstand, bestemmer kapaciteten af hvert materiale til dannelse af forbindelser. Dette er, hvad der definerer elektronegativitet, atomets evne til at kombinere gennem bindinger med andre atomer.
Denne proces er defineret ved handlingen af to størrelser:
- Atommasse: Hvad er den samlede masse af protoner og neutroner i et enkelt atom.
- Valenselektroner: Negativt ladede partikler placeret i det sidste lag af atomet, som udgør den mængde tilgængelige partikler til at udføre udvekslingen i dannelsen af forbindelser.
Udvikling af elektronegativitetstabellen
I deres søgen efter en passende klassificering af elementerne udviklede mange forskere ideer omkring, hvad der kunne være et passende system, hvorigennem elementerne kunne fås adgang på en ordnet måde under hensyntagen til deres egenskaber. Følgende forskere bidrog med vigtige bidrag, der bidrog til udviklingen af den nuværende tabel med elektronegativiteter:
- Antoine Lavoisier: Klassificeringen foretaget af denne videnskabsmand af elementerne blev udført vilkårligt uden at tage højde for nogen klassificeringskriterier, så hans klassificering var ikke særlig vellykket.
- Johann Doberiner: Denne videnskabsmand er kendt for at udvikle de triader, der bærer hans navn. Han udviklede en undersøgelse, hvor han grupperede elementer i en gruppe på tre og fandt ved at sammenligne, at deres relative atommasser (som bestemmes ved hjælp af et massespektrometer) og visse værdier af deres fysiske egenskaber var relateret til hinanden. Derfor kunne de forudsiges ved hjælp af matematiske tilnærmelser. Britisk kemiker John newlands, arbejdede på basis udviklet af Dobereiner, og formåede således at ordne elementerne i en tabel med grupperinger af elementer af relative atommasser i stigende form; Med denne gruppering forsøgte briterne at udvikle et bord, hvor et mønster af periodiske gentagelser af elementernes fysiske egenskaber. Da sådanne gentagelser var grupperet omkring otte elementer, blev de betegnet med navnet "Oktaveloven".
- Lothar Mayer: Han er kendt for at udvide viden inden for studier af forholdet mellem fysiske egenskaber og atomare egenskaber af komponenter. Hans arbejde var et supplement til og til gengæld uafhængigt af det arbejde, der blev produceret af Mendeleev.
- Dmitri Mendeleev: Baseret på postulaterne fra periodisk lov, denne videnskabsmand udviklede det mest succesrige elementklassificeringsarbejde, der stadig er i kraft (med ændringer, hvor de nye opdagede elementer er blevet tilføjet. Han klassificerede elementerne under hensyntagen til deres elektronegativiteter og havde visionen om at efterlade kasser, hvor der ikke var noget element fit, forudsat at der ville passe et element, der endnu ikke var blevet opdaget. Kendte elementer, der undgik ordreparametre, blev noteret separat, i stedet for at blive inkluderet vilkårligt (fejl begået af Lavoisier og Newlands). Med hensyn til elektronegativitet inden for tabellen er den generelle regel: Elektronegativitet er en værdi, der stiger, når vi bevæger os til højre for bordet og observerer et fald, når vi bevæger os til venstre. Elementerne øverst i tabellen har højere elektronegativitetsværdier.
Elektronegativitetsskalaer
De forskellige værdier for elektronegativitet bestemmer typen af dannet binding, derfor var undersøgelsen af denne proces genstand for interesse, og to postulater blev udviklet:
Pauling skala: Ifølge Paulings undersøgelser blev det fastslået, at elektronegativitet er en variabel egenskab, da det afhænger af elementets oxidationstilstand. Hans observationer tillod ham at bestemme, at hvis en subtraktion eller forskel mellem elektronegativiteterne blev foretaget, kunne vi forudsige den type binding, der ville dannes, da han etablerede en skala:
- Ionisk binding: Elektronegativitetsgradient større end eller lig med 1.7. Denne binding forekommer normalt mellem metalliske og ikke-metalliske elementer.
- Kovalent binding: Når forskellen er i området fra 1.7 til 0.4. Det er almindeligt at se dem i ikke-metalliske forbindelser.
- Polært link: For forskelle lig med eller mindre end 0.4.
Mulliken skala: Det er baseret på elementernes elektroniske affinitet, der definerer deres tendens til at erhverve en negativ ladning, hvilket er det, der definerer et elements evne til at acceptere elektroner. Det fungerer også med ioniske potentialer, som igen bestemmer elementets disposition til at tage en positiv ladning (positivt ladede elementer er dem, der donerer elektroner fra deres sidste skal). Denne skala fungerer med gennemsnitlige værdier.