Lise öğrencilerinden korkuyor musunuz? Yeni elektronegatiflik standardı kimya ders kitaplarını yeniden yazacak!
Elektronegatiflik, kimyasal reaksiyonların oluşumunu açıklayan en ünlü modellerden biridir. Şimdi, İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nden Martin Lahm, bu konsepti yeni ve daha kapsamlı bir ölçekle yeniden tanımladı. Nobel Ödülü sahibi de dahil olmak üzere meslektaşları ile tamamladığı araştırma Journal of the American Chemical Society'de yayınlandı. Elektronegatiflik teorisi, elektronları çeken farklı atomların gücünü tanımlamak için kullanılır. Elektronegatiflik ölçeği ile, karmaşık kuantum mekaniksel hesaplamalara veya spektroskopik çalışmalara gerek kalmadan farklı molekül ve malzemelerdeki yüklerin yaklaşık dağılımı tahmin edilebilir. Bu, çeşitli malzemeleri anlamak ve yeni malzemeler tasarlamak için çok önemlidir. Dünyanın her yerinden kimyagerler ve malzeme araştırmacıları bu kavramı her gün kullanıyor: Bu kavram, 19. yüzyılda İsveçli kimyager Jons Jacob Berzelius'un araştırmasından geliyor ve lisede yaygın olarak öğretildi.
Brocade Park-Bilimin Popülerleştirilmesi: Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nde fiziksel kimya yardımcı doçenti olan Martin Rahm, yeni bir elektronegatiflik ölçeği geliştirdi. Yeni tanım, en dıştaki ve en zayıf bağlı elektronların ortalama bağlanma enerjisidir - genellikle değerlik elektronları olarak adlandırılır. Deneysel fotoiyonizasyon verilerinin kuantum mekaniği hesaplamalarıyla birleştirilmesi bu değerleri verdi. Genel olarak, çoğu öğe, önceki ölçeklerle aynı şekilde birbiriyle ilişkilidir. Ancak yeni tanım aynı zamanda bazı ilginç değişiklikler getiriyor ve atomik elektronegatifliğin sırası değişti. Ek olarak, bazı elementler için bu, elektronegatifliklerinin ilk kez hesaplanışıdır. Örneğin, önceki ölçeklerle karşılaştırıldığında, oksijen ve krom, periyodik tablodaki en yakın elementlerine göre değişmiştir. Yeni ölçek, önceki versiyona göre önemli bir artış olan 96 element içeriyor.
- Elektronegatifliğin yeniden tanımlanması: Yeni elektronegatiflik ölçeği, önceki versiyona göre önemli bir artış olan ilk 96 elementi kapsıyor. Fotoğraf: Martin Rahm / Chalmers Teknoloji Üniversitesi
Mevcut ölçek, ilk element hidrojenden doksan altıncı element olan Curie'ye kadardır. Araştırmacıların bu yeni ölçeği geliştirmelerinin motivasyonlarından biri, kavramın birkaç farklı tanımı olmasına rağmen, her birinin periyodik tablonun yalnızca bir bölümünü kapsayabilmesidir. Kimyagerler için bir başka zorluk da, elektronegatifliğin neden bazen kimyasal reaksiyonların veya kimyasal bağların polaritesini tahmin edemediğini açıklamaktır. Bu yeni tanımın bir başka avantajı, kimyasal reaksiyonlar elektronegatiflik tarafından kontrol edilmediğinde ne olduğunu açıklamaya yardımcı olan daha geniş bir çerçeveye nasıl uyduğudur. Geleneksel kimyasal modeller kullanılarak anlaşılması zor olan bu reaksiyonlarda, elektronlar arasındaki karmaşık etkileşimler iş başındadır. Sonuçta, çoğu kimyasal reaksiyonun sonucu, toplam enerjideki bir değişikliktir. Bu yeni makalede araştırmacılar, bir atomun toplam enerjisinin iki değerin toplamı olarak tanımlanabileceği bir denklem önerdiler.
- Periyodik tablo, Journal of the American Chemical Society'de yayınlanan yeni elektronegatiflik ölçeği altındaki ilk 96 elementin değerlerini göstermektedir. Fotoğraf: Martin Rahm / Chalmers Teknoloji Üniversitesi
Biri elektronegatiflik, ikincisi ise ortalama elektron etkileşimidir. Reaksiyon sırasında bu değerlerdeki değişikliklerin büyüklüğü ve doğası, elektronegatifliğin kimyasal süreçleri etkilemedeki göreceli önemini ortaya koymaktadır. Periyodik tabloda, yeni malzemeler oluşturmak için atomları birleştirmenin sayısız yolu vardır. Elektronegatiflik, bu kombinasyonlardan nelerin türetilebileceğinin ilk önemli göstergesini sağlar. Bu ölçek kapsamlıdır ve umarım kimya ve malzeme bilimi araştırmalarını büyük ölçüde etkiler. Elektronegativite, kimya araştırmalarında rutin bir uygulamadır ve yeni ölçekte birçok karmaşık kuantum mekanik hesaplamadan kaçınılabilir. Elektronegatifliğin yeni tanımı, kuantum mekaniği tarafından hesaplanan elektronik yapıları analiz etmek için de kullanılabilir ve bu sonuçların anlaşılmasını kolaylaştırır.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Chalmers Teknoloji Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: Journal of the American Chemical Society
Kağıt DOI: 10.1021 / jacs.8b10246
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
