Una dintre marile realizări la nivel științific a fost clasificarea și organizarea elementelor. Studiul proprietăților materiei datează de pe vremea alchimiștilor, oamenii de știință din această zonă au avut întotdeauna în vedere importanța stabilirii unui sistem de clasificare, care să permită gestionarea ordonată a elementelor care erau cunoscute la acea vreme.
De acolo, după multe încercări, a fost dezvoltat binecunoscutul tabel al electronegativităților, cunoscut și sub numele de tabelul periodic al lui Mendeleev, care este cel mai eficient sistem de clasificare și organizare pe care îl avem până acum. În el elementele sunt aranjate în funcția electronegativităților lor, care este o măsură a capacității electronilor din ultima sa coajă de a se combina cu alți atomi, dar despre asta vom vorbi.
Ce este electronegativitatea?
Înainte de a intra pe deplin în subiect, este important să clarificăm că toată materia este formată din atomi, așa cum a fost definit de John Dalton în 1803. Atomul este unitatea elementară și indivizibilă a materiei, care constă dintr-un nucleu, în jurul căruia electronii și protonii se rotesc pe orbite eliptice și electronii prezenți în ultimul strat al elementului în starea sa de agregare sunt determină capacitatea fiecărui material pentru a forma compuși. Aceasta este ceea ce definește electronegativitatea, capacitatea atomului de a se combina prin legături cu alți atomi.
Acest proces este definit de acțiunea a două cantități:
- Masă atomică: Care este masa totală de protoni și neutroni într-un singur atom.
- Electroni de valență: Particule încărcate negativ situate în ultimul strat al atomului, care constituie cantitatea de particule disponibile pentru a efectua schimbul în formarea compușilor.
Dezvoltarea tabelului de electronegativitate
În căutarea unei clasificări adecvate a elementelor, mulți oameni de știință au dezvoltat idei în jurul a ceea ce ar putea fi un sistem adecvat, prin care elementele să poată fi accesate în mod ordonat, luând în considerare proprietățile lor. Următorii oameni de știință au adus contribuții importante care au contribuit la dezvoltarea actualului tabel al electronegativităților:
- Antoine Lavoisier: Clasificarea făcută de acest om de știință a elementelor a fost efectuată în mod arbitrar, fără a lua în considerare niciun criteriu de clasificare, astfel încât clasificarea sa nu a avut prea mult succes.
- Johann Doberiner: Acest om de știință este cunoscut pentru dezvoltarea triadelor care îi poartă numele. El a dezvoltat un studiu în care a grupat elemente într-un grup de trei, constatând făcând comparații că masele lor atomice relative (care sunt determinate folosind un spectrometru de masă), și anumite valori ale proprietăților lor fizice, au fost legate între ele. Prin urmare, acestea ar putea fi prezise prin intermediul unor aproximări matematice. Chimistul britanic john newlands, a lucrat pe baza dezvoltată de Dobereiner și a reușit astfel să ordoneze elementele într-un tabel cu grupări de elemente de mase atomice relative în formă crescătoare; Cu această grupare, britanicii au căutat să dezvolte un tabel în care un model de repetări periodice a proprietățile fizice ale elementelor. Deoarece astfel de repetări au fost grupate în jurul a 8 elemente, acestea au fost denotate cu numele de „Legea octavelor”.
- Lothar Mayer: El este cunoscut pentru extinderea cunoștințelor în domeniul studierii relației dintre proprietățile fizice și proprietățile atomice ale componentelor. Opera sa a fost complementară și, la rândul său, independentă de opera produsă de Mendeleev.
- Dmitri Mendeleev: Bazat pe postulatele din legea periodică, acest om de știință a dezvoltat cea mai reușită lucrare de clasificare a elementelor, care este încă în vigoare (cu modificări, în care au fost adăugate noile elemente descoperite. El a clasificat elementele luând în considerare electronegativitățile lor și a avut viziunea de a lăsa cutii acolo unde nu există niciun element montat, anticipând că un element care nu fusese încă descoperit s-ar potrivi. Elementele cunoscute care scăpau de parametrii comenzii au fost notate separat în loc să fie inclus în mod arbitrar (greșeală făcută de Lavoisier și Newlands). În ceea ce privește electronegativitatea din tabel, următoarea este o regulă generală: Electronegativitatea este o valoare care crește pe măsură ce ne deplasăm spre dreapta mesei, observând o scădere atunci când ne deplasăm spre stânga. Elementele din partea de sus a tabelului au valori de electronegativitate mai mari.
Scale de electronegativitate
Diferitele valori ale electronegativității determină tipul de legătură formată, prin urmare, studiul acestui proces a făcut obiectul interesului și s-au dezvoltat două postulate:
Scală Pauling: Conform studiilor lui Pauling, s-a stabilit că electronegativitatea este o proprietate variabilă, deoarece depinde de starea de oxidare a elementului. Observațiile sale i-au permis să determine că, dacă s-a făcut o scădere sau o diferență a electronegativităților, am putea prezice tipul de legătură care s-ar forma, deoarece el a stabilit o scară:
- Legătură ionică: Gradient de electronegativitate mai mare sau egal cu 1.7. Această legătură apare de obicei între elementele metalice și nemetalice.
- Legătură covalentă: Când diferența este cuprinsă între 1.7 și 0.4. Este obișnuit să le vedem în compuși nemetalici.
- Legătură polară: Pentru diferențe egale sau mai mici de 0.4.
Scara Mulliken: Se bazează pe afinitatea electronică a elementelor, care definește tendința lor de a dobândi o sarcină negativă, ceea ce definește capacitatea unui element de a accepta electroni. De asemenea, funcționează cu potențiale ionice, care la rândul lor determină predispoziția elementului de a prelua o sarcină pozitivă (elementele încărcate pozitiv sunt cele care donează electroni din ultima lor coajă). Această scară funcționează cu valori medii.