A eletronegatividade é um dos modelos mais conhecidos para explicar por que ocorrem as reações químicas. Agora, Martin Rahm, da Chalmers University of Technology, Suécia, redefiniu o conceito com um novo, escala mais abrangente. O trabalho dele, realizado com colegas, incluindo um vencedor do Prêmio Nobel, foi publicado no Jornal da American Chemical Society .

A teoria da eletronegatividade é usada para descrever a intensidade com que átomos diferentes atraem elétrons. Usando escalas de eletronegatividade, pode-se prever a distribuição aproximada de carga em diferentes moléculas e materiais, sem a necessidade de recorrer a cálculos complexos de mecânica quântica ou estudos espectroscópicos. Isso é vital para compreender todos os tipos de materiais, bem como para projetar novos. Usado diariamente por químicos e pesquisadores de materiais em todo o mundo, o conceito se origina da pesquisa do químico sueco Jöns Jacob Berzelius no século 19 e é amplamente ensinado no ensino médio.

Agora, Martin Rahm, Professor assistente de química física na Chalmers University of Technology, desenvolveu uma nova escala de eletronegatividade.

"A nova definição é a energia de ligação média dos elétrons mais externos e mais fracos - comumente conhecidos como elétrons de valência, " ele explica.

"Derivamos esses valores combinando dados experimentais de fotoionização com cálculos de mecânica quântica. Em geral, a maioria dos elementos se relacionam uns com os outros da mesma maneira que nas escalas anteriores. Mas a nova definição também levou a algumas mudanças interessantes onde os átomos trocaram de lugar na ordem da eletronegatividade. Adicionalmente, para alguns elementos, esta é a primeira vez que sua eletronegatividade foi calculada. "

Por exemplo, em comparação com escalas anteriores, oxigênio e cromo foram ambos movidos no ranking, em relação aos elementos mais próximos a eles na tabela periódica. A nova escala abrange 96 elementos, um aumento acentuado em relação às versões anteriores. A escala agora vai do primeiro elemento, hidrogênio, até o nonagésimo sexto, cúrio.

Uma motivação para os pesquisadores desenvolverem a nova escala foi que, embora existam várias definições diferentes do conceito, cada um só é capaz de cobrir partes da tabela periódica. Um desafio adicional para os químicos é como explicar por que a eletronegatividade às vezes é incapaz de prever a reatividade química ou a polaridade das ligações químicas.

Outra vantagem da nova definição é como ela se encaixa em uma estrutura mais ampla que pode ajudar a explicar o que acontece quando as reações químicas não são controladas pela eletronegatividade. Nessas reações, que pode ser difícil de entender usando modelos químicos convencionais, interações complexas entre elétrons estão em ação. O que em última análise determina os resultados da maioria das reações químicas é a mudança na energia total. No novo jornal, os pesquisadores oferecem uma equação em que a energia total de um átomo pode ser descrita como a soma de dois valores. Um é a eletronegatividade, e o segundo é a interação eletrônica média. A magnitude e o caráter desses valores, conforme eles mudam durante uma reação, revelam a importância relativa da eletronegatividade em influenciar o processo químico.

Existem inúmeras maneiras de combinar os átomos na tabela periódica para criar novos materiais. A eletronegatividade fornece um primeiro indicador importante do que pode ser esperado dessas combinações.

"A escala é extensa, e espero que afete muito a pesquisa em química e ciência dos materiais. A eletronegatividade é usada rotineiramente em pesquisas químicas e, com nossa nova escala, uma série de cálculos de mecânica quântica complicados podem ser evitados. A nova definição de eletronegatividade também pode ser útil para analisar estruturas eletrônicas calculadas por meio da mecânica quântica, tornando esses resultados mais compreensíveis, "diz Martin Rahm.