Uma das grandes conquistas em nível científico foi a classificação e organização dos elementos. O estudo das propriedades da matéria remonta à época dos alquimistas, os cientistas desta área sempre tiveram em mente a importância de estabelecer um sistema de classificação, que permitisse a gestão ordenada dos elementos que se conheciam naquela época.
A partir daí, após muitas tentativas, foi desenvolvida a conhecida tabela de eletronegatividades, também conhecida como tabela periódica de Mendeleev, que é o sistema de classificação e organização mais eficiente que temos até agora. Nele os elementos são organizados em função de suas eletronegatividades, que é uma medida da capacidade dos elétrons em sua última camada de se combinarem com outros átomos, mas falaremos sobre isso.
O que é eletronegatividade?
Antes de entrarmos profundamente no assunto, é importante esclarecer que toda matéria é composta de átomos, conforme definido por John Dalton em 1803. O átomo é a unidade elementar e indivisível da matéria, que consiste em um núcleo, em torno do qual os elétrons e prótons giram em órbitas elípticas, e são os elétrons presentes na última camada do elemento em seu estado de agregação que determina a capacidade de cada material para formar compostos. Isso é o que define a eletronegatividade, a capacidade do átomo de se combinar por meio de ligações com outros átomos.
Este processo é definido pela ação de duas grandezas:
- Massa atômica: Qual é a massa total de prótons e nêutrons em um único átomo.
- Elétrons de valência: Partículas com carga negativa localizadas na última camada do átomo, que constituem a quantidade de partículas disponíveis para realizar a troca na formação dos compostos.
Desenvolvimento da tabela de eletronegatividade
Em sua busca por uma classificação adequada dos elementos, muitos cientistas desenvolveram idéias sobre o que poderia ser um sistema adequado, através do qual os elementos pudessem ser acessados de forma ordenada, levando em consideração suas propriedades. Os seguintes cientistas fizeram contribuições importantes que contribuíram para o desenvolvimento da atual tabela de eletronegatividades:
- Antonie Lavoisier: A classificação feita por este cientista dos elementos foi realizada de forma arbitrária, sem levar em consideração nenhum critério de classificação, portanto sua classificação não foi muito bem-sucedida.
- Johann Doberiner: Este cientista é conhecido por desenvolver as tríades que levam seu nome. Ele desenvolveu um estudo no qual agrupou elementos em um grupo de três, descobrindo ao fazer comparações que suas massas atômicas relativas (que são determinados usando um espectrômetro de massa), e certos valores de suas propriedades físicas, estavam relacionados entre si. Portanto, eles poderiam ser previstos por meio de aproximações matemáticas. O químico britânico John newlands, trabalhou na base desenvolvida por Dobereiner, e assim conseguiu ordenar os elementos em uma tabela com agrupamentos de elementos de massas atômicas relativas em forma crescente; Com esse agrupamento, os britânicos buscaram desenvolver uma tabela onde um padrão de repetições periódicas do propriedades físicas dos elementos. Uma vez que tais repetições foram agrupadas em torno de 8 elementos, elas foram denotadas pelo nome de "Lei das oitavas".
- Lothar Mayer: Ele é conhecido por expandir o conhecimento no campo do estudo da relação das propriedades físicas e propriedades atômicas dos componentes. Seu trabalho era complementar e, por sua vez, independente do trabalho produzido por Mendeleev.
- Dmitri Mendeleev: Com base nos postulados do lei periódica, este cientista desenvolveu o trabalho de classificação de elementos de maior sucesso, que ainda está em vigor (com modificações, nas quais foram acrescentados os novos elementos descobertos. Classificou os elementos tendo em conta as suas eletronegatividades, e teve a visão de deixar caixas onde nenhum elemento fit, prevendo que se encaixaria um elemento que ainda não havia sido descoberto. Os elementos conhecidos que escaparam aos parâmetros de ordem foram anotados separadamente, em vez de ser incluído arbitrariamente (erro cometido por Lavoisier e Newlands). Com relação à eletronegatividade dentro da tabela, a regra geral é: A eletronegatividade é um valor que aumenta à medida que nos movemos para a direita da mesa, observando uma diminuição ao movermos para a esquerda. Os elementos no topo da tabela têm valores de eletronegatividade mais altos.
Escalas de eletronegatividade
Os diferentes valores de eletronegatividade determinam o tipo de ligação formada, portanto, o estudo desse processo foi o objeto de interesse, e dois postulados foram desenvolvidos:
Escala de Pauling: De acordo com os estudos de Pauling, foi estabelecido que a eletronegatividade é uma propriedade variável, pois depende do estado de oxidação do elemento. Suas observações permitiram-lhe determinar que, se fosse feita uma subtração, ou diferença, das eletronegatividades, poderíamos prever o tipo de ligação que se formaria, já que ele estabeleceu uma escala:
- Ligação iônica: Gradiente de eletronegatividade maior ou igual a 1.7. Essa ligação geralmente ocorre entre elementos metálicos e não metálicos.
- Ligação covalente: Quando a diferença está na faixa de 1.7 a 0.4. É comum vê-los em compostos não metálicos.
- Link polar: Para diferenças iguais ou inferiores a 0.4.
Escala Mulliken: Baseia-se na afinidade eletrônica dos elementos, que define sua tendência a adquirir carga negativa, que é o que define a capacidade de um elemento em aceitar elétrons. Também funciona com potenciais iônicos, que por sua vez determinam a predisposição do elemento para assumir uma carga positiva (elementos com carga positiva são aqueles que doam elétrons de sua última camada). Esta escala trabalha com valores médios.