La electronegatividad es uno de los modelos más conocidos para explicar por qué ocurren las reacciones químicas. Ahora, Martin Rahm, de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, ha redefinido el concepto con una escala nueva y más completa. Su trabajo, realizado con colegas que incluyenganador del Premio Nobel, ha sido publicado en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
La teoría de la electronegatividad se utiliza para describir la fuerza con la que los átomos atraen electrones. Al usar escalas de electronegatividad, se puede predecir la distribución de carga aproximada en diferentes moléculas y materiales, sin necesidad de recurrir a cálculos mecánicos cuánticos complejos o estudios espectroscópicos. Esto esvital para comprender todo tipo de materiales, así como para diseñar otros nuevos. Usado diariamente por químicos e investigadores de materiales en todo el mundo, el concepto se origina en la investigación del químico sueco Jöns Jacob Berzelius en el siglo XIX y se enseña ampliamente ennivel escolar.
Ahora, Martin Rahm, profesor asistente de química física en la Universidad Tecnológica de Chalmers, ha desarrollado una nueva escala de electronegatividad.
"La nueva definición es la energía de enlace promedio de los electrones unidos más externos y más débiles, comúnmente conocidos como electrones de valencia", explica.
"Derivamos estos valores combinando datos experimentales de fotoionización con cálculos de mecánica cuántica. En general, la mayoría de los elementos se relacionan entre sí de la misma manera que en escalas anteriores. Pero la nueva definición también ha llevado a algunos cambios interesantes donde los átomos tienenlugares cambiados en el orden de la electronegatividad. Además, para algunos elementos, esta es la primera vez que se calcula su electronegatividad ".
Por ejemplo, en comparación con las escalas anteriores, el oxígeno y el cromo se han movido en la clasificación, en relación con los elementos más cercanos a ellos en la tabla periódica. La nueva escala abarca 96 elementos, un aumento marcado de las versiones anteriores. La escala ahora se ejecutadesde el primer elemento, hidrógeno, hasta el noventa y seis, curio.
Una motivación para que los investigadores desarrollaran la nueva escala era que, aunque existen varias definiciones diferentes del concepto, cada una solo puede cubrir partes de la tabla periódica. Un desafío adicional para los químicos es cómo explicar por qué la electronegatividad es a veces incapazpara predecir la reactividad química o la polaridad de los enlaces químicos.
Otra ventaja de la nueva definición es cómo encaja en un marco más amplio que puede ayudar a explicar qué sucede cuando las reacciones químicas no están controladas por la electronegatividad. En estas reacciones, que pueden ser difíciles de entender usando modelos químicos convencionales, interacciones complejas entrelos electrones están en funcionamiento. Lo que en última instancia determina los resultados de la mayoría de las reacciones químicas es el cambio en la energía total. En el nuevo artículo, los investigadores ofrecen una ecuación donde la energía total de un átomo puede describirse como la suma de dos valores. Uno eselectronegatividad, y la segunda es la interacción electrónica promedio. La magnitud y el carácter de estos valores a medida que cambian a lo largo de una reacción revela la importancia relativa de la electronegatividad para influir en el proceso químico.
Hay infinitas formas de combinar los átomos en la tabla periódica para crear nuevos materiales. La electronegatividad proporciona un primer indicador importante de lo que se puede esperar de estas combinaciones.
"La escala es extensa, y espero que afecte en gran medida la investigación en química y ciencias de los materiales. La electronegatividad se usa habitualmente en la investigación química y con nuestra nueva escala se pueden evitar varios cálculos mecánicos cuánticos complicados. La nueva definición de electronegatividadTambién puede ser útil para analizar estructuras electrónicas calculadas a través de la mecánica cuántica, al hacer que tales resultados sean más comprensibles ", dice Martin Rahm.
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Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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