ศึกษาตารางอิเล็กโทรเนกาติวิตีในเชิงลึก

หนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ในระดับวิทยาศาสตร์คือการจัดหมวดหมู่และการจัดองค์ประกอบ การศึกษาคุณสมบัติของสสารมีขึ้นตั้งแต่สมัยนักเล่นแร่แปรธาตุนักวิทยาศาสตร์ในพื้นที่นี้มักจะคำนึงถึงความสำคัญของการสร้างระบบการจำแนกซึ่งจะช่วยให้สามารถจัดการองค์ประกอบที่เป็นที่รู้จักในเวลานั้นได้อย่างเป็นระเบียบ

จากนั้นหลังจากพยายามหลายครั้งตารางอิเล็กโตรเนกาติวิตีที่รู้จักกันดีได้รับการพัฒนาหรือที่เรียกว่าตารางธาตุของเมนเดเลเยฟซึ่งเป็นการจำแนกประเภทและระบบการจัดระเบียบที่มีประสิทธิภาพที่สุดเท่าที่เรามีมา องค์ประกอบต่างๆจะถูกจัดเรียงไว้ในนั้น ฟังก์ชันของอิเล็กโทรเนกาติวิตีซึ่งเป็นการวัดความสามารถของอิเล็กตรอนของเปลือกสุดท้ายในการรวมตัวกับอะตอมอื่น ๆ แต่เราจะพูดถึงเรื่องนั้น

อิเล็กโทรเนกาติวิตีคืออะไร?

ก่อนที่จะเข้าสู่หัวข้ออย่างสมบูรณ์สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่าสสารทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมตามที่ John Dalton กำหนดไว้ในปี 1803 อะตอมเป็นหน่วยของสสารที่เป็นองค์ประกอบและแบ่งแยกไม่ได้ซึ่งประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งล้อมรอบอิเล็กตรอนและ โปรตอนหมุนในวงโคจรรูปไข่และเป็นอิเล็กตรอนที่อยู่ในชั้นสุดท้ายขององค์ประกอบในสถานะการรวมตัวที่ กำหนดความจุของวัสดุแต่ละชนิด เพื่อสร้างสารประกอบ นี่คือสิ่งที่กำหนดค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีความสามารถของอะตอมในการรวมตัวกันผ่านพันธะกับอะตอมอื่น ๆ

กระบวนการนี้กำหนดโดยการกระทำของสองปริมาณ:

• มวลอะตอม: โปรตอนและนิวตรอนในอะตอมเดี่ยวมีมวลรวมเท่าใด
• วาเลนซ์อิเล็กตรอน: อนุภาคที่มีประจุลบซึ่งอยู่ในชั้นสุดท้ายของอะตอมซึ่งเป็นจำนวนอนุภาคที่มีอยู่เพื่อแลกเปลี่ยนในการก่อตัวของสารประกอบ

การพัฒนาตารางอิเล็กโตรเนกาติวิตี

ในการค้นหาการจำแนกประเภทขององค์ประกอบที่เพียงพอนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเป็นระบบที่เหมาะสมซึ่งสามารถเข้าถึงองค์ประกอบได้อย่างเป็นระเบียบโดยคำนึงถึงคุณสมบัติของมัน นักวิทยาศาสตร์ต่อไปนี้มีส่วนร่วมสำคัญที่มีส่วนช่วยในการพัฒนาตารางอิเล็กโทรเนกาติวิตีในปัจจุบัน:

• อองตวน ลาวัวซิเยร์: การจำแนกประเภทโดยนักวิทยาศาสตร์ขององค์ประกอบนี้ดำเนินการโดยพลการโดยไม่คำนึงถึงเกณฑ์การจำแนกประเภทใด ๆ ดังนั้นการจำแนกประเภทของเขาจึงไม่ประสบความสำเร็จมากนัก
• โยฮันน์โดเบอรีเนอร์: นักวิทยาศาสตร์คนนี้เป็นที่รู้จักในการพัฒนากลุ่มสามคนที่มีชื่อของเขา เขาได้พัฒนาการศึกษาซึ่งเขาจัดกลุ่มองค์ประกอบเป็นกลุ่มสามกลุ่มโดยค้นหาโดยทำการเปรียบเทียบว่ามวลอะตอมสัมพัทธ์ของพวกมัน (ซึ่งกำหนดโดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวล) และค่าคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ดังนั้นจึงสามารถทำนายได้โดยใช้การประมาณทางคณิตศาสตร์ นักเคมีชาวอังกฤษ จอห์นนิวแลนด์ทำงานบนพื้นฐานที่พัฒนาโดย Dobereiner และด้วยเหตุนี้จึงสามารถจัดลำดับองค์ประกอบในตารางที่มีการจัดกลุ่มองค์ประกอบของมวลอะตอมสัมพัทธ์ในรูปแบบที่เพิ่มขึ้น ด้วยการจัดกลุ่มนี้อังกฤษจึงพยายามพัฒนาตารางที่มีรูปแบบของการทำซ้ำเป็นระยะ ๆ ของ คุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบ เนื่องจากการทำซ้ำดังกล่าวถูกจัดกลุ่มไว้รอบ ๆ 8 องค์ประกอบจึงแสดงด้วยชื่อของ “ กฎแห่งคู่แปด”.
• โลธาร์เมเยอร์: เขาเป็นที่รู้จักในด้านการขยายความรู้ในด้านการศึกษาความสัมพันธ์ของคุณสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงอะตอมของส่วนประกอบ งานของเขาเสริมและในทางกลับกันงานของ Mendeleev
• Dmitri Mendeleev: ขึ้นอยู่กับสมมุติฐานของ กฎหมายเป็นระยะนักวิทยาศาสตร์ผู้นี้ได้พัฒนางานจำแนกองค์ประกอบที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดซึ่งยังคงมีผลบังคับใช้ (ด้วยการปรับเปลี่ยนซึ่งมีการเพิ่มองค์ประกอบที่ค้นพบใหม่เขาจำแนกองค์ประกอบโดยคำนึงถึงอิเล็กโทรเนกาติวิตีของพวกมัน พอดีคาดการณ์ว่าจะมีองค์ประกอบที่ยังไม่ถูกค้นพบองค์ประกอบที่เป็นที่รู้จักซึ่งหลีกเลี่ยงพารามิเตอร์คำสั่งจะถูกบันทึกแยกต่างหาก แทนที่จะรวมโดยพลการ (ผิดพลาดโดย Lavoisier และ Newlands) เกี่ยวกับอิเล็กโทรเนกาติวิตีภายในตารางกฎทั่วไปคือ: อิเล็กโทรเนกาติวิตีเป็นค่าที่เพิ่มขึ้นเมื่อเราเลื่อนไปทางขวาของตารางโดยสังเกตการลดลงเมื่อเลื่อนไปทางซ้าย องค์ประกอบที่ด้านบนของตารางมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่า

เครื่องชั่งอิเล็กโทรเนกาติวิตี

ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีที่แตกต่างกันเป็นตัวกำหนดชนิดของพันธะที่เกิดขึ้นดังนั้นการศึกษากระบวนการนี้จึงเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจและมีการพัฒนาสมมติฐานสองประการ:

พอริ่งสเกล: จากการศึกษาของ Pauling พบว่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีเป็นคุณสมบัติที่แปรผันได้เนื่องจากขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบ การสังเกตของเขาทำให้เขาสามารถระบุได้ว่าหากมีการลบหรือความแตกต่างของอิเล็กโทรเนกาติวิตีเราสามารถทำนายชนิดของพันธะที่จะเกิดขึ้นได้เนื่องจากเขากำหนดมาตราส่วน:

• พันธะไอออนิก: Electronegativity gradient มากกว่าหรือเท่ากับ 1.7 พันธะนี้มักเกิดขึ้นระหว่างธาตุโลหะและอโลหะ
• พันธะโควาเลนต์: เมื่อความแตกต่างอยู่ในช่วง 1.7 ถึง 0.4 เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นพวกมันในสารประกอบที่ไม่ใช่โลหะ
• ลิงค์ขั้ว: สำหรับความแตกต่างที่เท่ากับหรือน้อยกว่า 0.4

มาตราส่วน Mulliken: มันขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบซึ่งกำหนดแนวโน้มที่จะได้รับประจุลบซึ่งเป็นสิ่งที่กำหนดความสามารถขององค์ประกอบในการรับอิเล็กตรอน นอกจากนี้ยังทำงานร่วมกับศักย์ไอออนิกซึ่งจะกำหนดความโน้มเอียงขององค์ประกอบที่จะรับประจุบวก (องค์ประกอบที่มีประจุบวกคือธาตุที่บริจาคอิเล็กตรอนจากเปลือกสุดท้าย) มาตราส่วนนี้ใช้งานได้กับค่าเฉลี่ย