Een van de grote prestaties op wetenschappelijk niveau was de classificatie en organisatie van de elementen. De studie van de eigenschappen van materie dateert uit de tijd van de alchemisten, de wetenschappers van dit gebied hebben altijd het belang voor ogen gehad van het opzetten van een classificatiesysteem, dat een ordelijk beheer van de elementen die op dat moment bekend waren mogelijk zou maken.
Van daaruit werd na vele pogingen de bekende tabel van elektronegativiteiten ontwikkeld, ook bekend als het periodiek systeem van Mendelejev, het meest efficiënte classificatie- en organisatiesysteem dat we tot nu toe hebben. Daarin zijn de elementen gerangschikt functie van hun elektronegativiteiten, wat een maat is voor het vermogen van de elektronen van de laatste schaal om te combineren met andere atomen, maar daar zullen we het over hebben.
Wat is elektronegativiteit?
Voordat we volledig op het onderwerp ingaan, is het belangrijk om duidelijk te maken dat alle materie bestaat uit atomen, zoals gedefinieerd door John Dalton in 1803. Het atoom is de elementaire en ondeelbare eenheid van materie, die bestaat uit een kern, waaromheen elektronen en protonen roteren in elliptische banen, en het zijn de elektronen die aanwezig zijn in de laatste laag van het element in zijn aggregatietoestand die bepaalt de capaciteit van elk materiaal om verbindingen te vormen. Dit is wat elektronegativiteit definieert, het vermogen van het atoom om door middel van bindingen met andere atomen te combineren.
Dit proces wordt bepaald door de actie van twee grootheden:
- Atoom massa: Wat is de totale massa van protonen en neutronen in een enkel atoom.
- Valentie-elektronen: Negatief geladen deeltjes die zich in de laatste laag van het atoom bevinden en die de hoeveelheid deeltjes vormen die beschikbaar zijn om de uitwisseling uit te voeren bij de vorming van verbindingen.
Ontwikkeling van de elektronegativiteitstabel
In hun zoektocht naar een adequate classificatie van de elementen, ontwikkelden veel wetenschappers ideeën over wat een geschikt systeem zou kunnen zijn, waardoor de elementen op een geordende manier konden worden benaderd, rekening houdend met hun eigenschappen. De volgende wetenschappers hebben belangrijke bijdragen geleverd die hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van de huidige tabel van elektronegativiteiten:
- Antoine Lavoisier: De classificatie van deze wetenschapper van de elementen werd willekeurig uitgevoerd, zonder rekening te houden met classificatiecriteria, dus zijn classificatie was niet erg succesvol.
- Johann Doberiner: Deze wetenschapper staat erom bekend de triaden te ontwikkelen die zijn naam dragen. Hij ontwikkelde een studie waarin hij elementen groepeerde in een groep van drie, waarbij hij door vergelijkingen te ontdekken dat hun relatieve atomaire massa (die worden bepaald met behulp van een massaspectrometer), en bepaalde waarden van hun fysieke eigenschappen, waren aan elkaar gerelateerd. Daarom konden ze worden voorspeld door middel van wiskundige benaderingen. Britse chemicus john nieuwlanders, werkte op de basis ontwikkeld door Dobereiner, en slaagde er aldus in om de elementen in een tabel te ordenen met groeperingen van elementen met relatieve atomaire massa in toenemende vorm; Met deze groep probeerden de Britten een tafel te ontwikkelen waarin een patroon van periodieke herhalingen van de fysische eigenschappen van de elementen. Omdat dergelijke herhalingen gegroepeerd waren rond 8 elementen, werden ze aangeduid met de naam van "Wet van octaven".
- Lothar Meijer: Hij staat bekend om het uitbreiden van kennis op het gebied van het bestuderen van de relatie tussen fysische eigenschappen en atomaire eigenschappen van componenten. Zijn werk was complementair aan en onafhankelijk van het werk van Mendelejev.
- Dmitri Mendeleev: Gebaseerd op de postulaten van de periodiek recht, ontwikkelde deze wetenschapper het meest succesvolle elementclassificatiewerk, dat nog steeds van kracht is (met aanpassingen, waarin de nieuw ontdekte elementen zijn toegevoegd. fit, waarbij werd voorzien dat er een element zou passen dat nog niet was ontdekt. Bekende elementen die aan de orderparameters ontsnapten, werden afzonderlijk genoteerd, in plaats van willekeurig te worden opgenomen (fout gemaakt door Lavoisier en Newlands). Met betrekking tot de elektronegativiteit binnen de tabel is de algemene regel: Elektronegativiteit is een waarde die toeneemt als we naar de rechterkant van de tafel gaan en een afname waarnemen wanneer we naar links gaan. De elementen bovenaan de tabel hebben hogere elektronegativiteitswaarden.
Elektronegativiteitsschalen
De verschillende waarden van elektronegativiteit bepalen het type binding dat wordt gevormd, daarom was de studie van dit proces het onderwerp van interesse en werden twee postulaten ontwikkeld:
Pauling schaal: Volgens de studies van Pauling werd vastgesteld dat elektronegativiteit een variabele eigenschap is, aangezien deze afhangt van de oxidatietoestand van het element. Door zijn waarnemingen kon hij vaststellen dat, als er een aftrekking of verschil van de elektronegativiteiten werd gemaakt, we het type binding konden voorspellen dat zou worden gevormd, aangezien hij een schaal had vastgesteld:
- Ionbinding: Elektronegativiteitsgradiënt groter dan of gelijk aan 1.7. Deze binding treedt meestal op tussen metalen en niet-metalen elementen.
- Covalente binding: Als het verschil tussen 1.7 en 0.4 ligt. Het is gebruikelijk om ze te zien in niet-metallische verbindingen.
- Polar link: Voor verschillen gelijk aan of kleiner dan 0.4.
Mulliken schaal: Het is gebaseerd op de elektronische affiniteit van de elementen, die hun neiging definieert om een negatieve lading te verwerven, wat het vermogen van een element om elektronen te accepteren definieert. Het werkt ook met ionische potentialen, die op hun beurt de aanleg van het element bepalen om een positieve lading aan te nemen (positief geladen elementen zijn elementen die elektronen uit hun laatste schil doneren). Deze schaal werkt met gemiddelde waarden.