Salah satu pencapaian besar di peringkat saintifik adalah pengelasan dan penyusunan elemen. Kajian mengenai sifat jirim bermula pada zaman alkimiawan, para saintis di kawasan ini selalu ingat pentingnya mewujudkan sistem klasifikasi, yang akan memungkinkan pengurusan unsur-unsur yang teratur pada masa itu.
Dari sana, setelah banyak percubaan, jadual elektronegativiti terkenal dikembangkan, juga dikenal sebagai jadual berkala Mendeleev, yang merupakan sistem klasifikasi dan organisasi paling efisien yang kita miliki setakat ini. Di dalamnya unsur-unsur disusun dalam fungsi elektronegativiti mereka, yang merupakan ukuran kemampuan elektron cengkerang terakhirnya untuk bergabung dengan atom lain, tetapi kita akan membincangkannya.
Apakah elektronegativiti?
Sebelum masuk sepenuhnya ke dalam subjek, penting untuk menjelaskan bahawa semua materi terdiri dari atom, seperti yang didefinisikan oleh John Dalton pada tahun 1803. Atom adalah unsur unsur dan unsur yang tidak dapat dipisahkan, yang terdiri daripada inti, di mana elektron dan proton berputar dalam orbit elips, dan elektron yang terdapat di lapisan terakhir elemen dalam keadaan agregatnya adalah menentukan kapasiti setiap bahan untuk membentuk sebatian. Inilah yang menentukan elektronegativiti, keupayaan atom untuk bergabung melalui ikatan dengan atom lain.
Proses ini ditentukan oleh tindakan dua kuantiti:
- Jisim atom: Berapakah jumlah jisim proton dan neutron dalam satu atom.
- Elektron valensi: Zarah bermuatan negatif terletak di lapisan terakhir atom, yang merupakan jumlah zarah yang ada untuk melakukan pertukaran dalam pembentukan sebatian.
Pembangunan jadual elektronegativiti
Dalam mencari klasifikasi elemen yang mencukupi, banyak saintis mengembangkan idea mengenai sistem yang sesuai, di mana unsur-unsur dapat diakses dengan teratur, dengan mempertimbangkan sifat-sifatnya. Para saintis berikut memberikan sumbangan penting yang menyumbang kepada pengembangan jadual elektronegativiti semasa:
- Antoine Lavoisier: Pengkelasan yang dibuat oleh saintis unsur ini dilakukan dengan sewenang-wenangnya, tanpa mengambil kira kriteria klasifikasi, sehingga klasifikasinya tidak begitu berjaya.
- Johann Doberiner: Saintis ini terkenal kerana mengembangkan triad yang menanggung namanya. Dia mengembangkan kajian di mana dia mengelompokkan unsur-unsur dalam kumpulan tiga, dengan membuat perbandingan bahawa massa atom relatif mereka (yang ditentukan menggunakan spektrometer jisim), dan nilai-nilai tertentu sifat fizikalnya, saling berkaitan antara satu sama lain. Oleh itu, mereka dapat diramalkan melalui pendekatan matematik. Ahli kimia Inggeris John newlands, bekerja berdasarkan asas yang dikembangkan oleh Dobereiner, dan dengan demikian berjaya menyusun unsur-unsur dalam satu jadual dengan pengelompokan unsur-unsur massa atom relatif dalam bentuk yang semakin meningkat; Dengan pengelompokan ini, British berusaha untuk mengembangkan jadual di mana corak pengulangan berkala sifat fizikal unsur. Oleh kerana pengulangan tersebut dikelompokkan di sekitar 8 elemen, mereka dilambangkan dengan nama "Undang-undang oktaf".
- Lothar Mayer: Dia terkenal dengan pengembangan pengetahuan dalam bidang mengkaji hubungan sifat fizikal dan sifat atom komponen. Karyanya melengkapkan, dan pada gilirannya tidak bergantung pada karya Mendeleev.
- Dmitri Mendeleev: Berdasarkan postulat dari undang-undang berkala, saintis ini mengembangkan karya klasifikasi elemen yang paling berjaya, yang masih berlaku (dengan pengubahsuaian, di mana elemen penemuan baru telah ditambahkan. Dia mengklasifikasikan unsur-unsur dengan mengambil kira elektronegativiti mereka, dan mempunyai visi untuk meninggalkan kotak di mana tidak ada unsur sesuai, meramalkan bahawa akan sesuai dengan elemen yang belum ditemui. Elemen yang diketahui yang melarikan diri dari parameter pesanan dicatat secara berasingan, bukannya disertakan dengan sewenang-wenangnya (kesilapan yang dilakukan oleh Lavoisier dan Newlands). Mengenai elektronegativiti dalam jadual, peraturan umum adalah: Elektronegativiti adalah nilai yang meningkat ketika kita bergerak ke kanan meja, melihat penurunan ketika bergerak ke kiri. Unsur-unsur di bahagian atas jadual mempunyai nilai elektronegativiti yang lebih tinggi.
Skala elektronegativiti
Nilai elektronegativiti yang berbeza menentukan jenis ikatan yang terbentuk, oleh itu, kajian mengenai proses ini adalah objek yang menarik, dan dua postulat dikembangkan:
Skala Pauling: Menurut kajian Pauling, didapati bahawa elektronegativiti adalah sifat berubah-ubah, kerana bergantung pada keadaan pengoksidaan unsur. Pemerhatiannya memungkinkan dia menentukan bahawa, jika pengurangan, atau perbezaan, elektronegativiti dibuat, kita dapat meramalkan jenis ikatan yang akan terbentuk, kerana dia menetapkan skala:
- Ikatan ionik: Kecerunan elektronegativiti lebih besar daripada atau sama dengan 1.7. Ikatan ini biasanya berlaku antara unsur logam dan bukan logam.
- Ikatan kovalen: Apabila perbezaannya berada dalam julat 1.7 hingga 0.4. Adalah biasa untuk melihatnya dalam sebatian bukan logam.
- Pautan kutub: Untuk perbezaan sama dengan atau kurang dari 0.4.
Skala Mulliken: Ini didasarkan pada pertalian elektronik unsur-unsur, yang menentukan kecenderungan mereka untuk memperoleh cas negatif, itulah yang menentukan kemampuan elemen untuk menerima elektron. Ia juga berfungsi dengan potensi ionik, yang seterusnya menentukan kecenderungan elemen untuk mengambil muatan positif (unsur bermuatan positif adalah unsur yang menyumbangkan elektron dari cangkang terakhir mereka). Skala ini berfungsi dengan nilai purata.