Skoltech-chemici hebben een nieuwe elektronegativiteitsschaal voorgesteld en hun bevindingen gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Het concept van elektronegativiteit geïntroduceerd in de jaren 1930 door Linus Pauling, een grote Amerikaanse chemicus, verwijst naar het vermogen van een atoom om elektronendichtheid aan te trekken. In een chemische binding, het meer elektronegatieve atoom krijgt extra elektronen, negatief geladen worden, terwijl de minder elektronegatieve elektronen elektronen verliezen en positief geladen worden. Elektronegativiteit is essentieel voor het verklaren van zaken die variëren van de energie van chemische bindingen tot de (in)stabiliteit van chemische verbindingen en de kleur en hardheid van kristallen.

Vanaf dat moment, scheikundigen hebben verschillende definities en schalen van elektronegativiteit bedacht. Toch is de schaal van Pauling de eerste en de meest voorkomende, aanwezig in elk scheikundeboek. Pauling leidde zijn elektronegativiteitswaarden af ​​uit de thermochemie met behulp van de energieën van enkele chemische bindingen. Hij stelde de eenvoudigste formule voor om de stabilisatie van een binding te berekenen vanwege het verschil in elektronegativiteit tussen de atomen. Later bleek dat de voorspellingen die met de schaal van Pauling werden gedaan een vrij lage nauwkeurigheid hadden.

Skoltech-professor Artem R. Oganov en onderzoekswetenschapper Christian Tantardini waagden het om de formule van Pauling te wijzigen en de elektronegativiteit van elementen te herdefiniëren en uiteindelijk creëerden ze een nieuwe schaal van elektronegativiteit.

"Het begon allemaal toen we besloten om Pauling's elektronegativiteiten onder druk te berekenen. De chemie van hoge drukken is behoorlijk exotisch. Toch, je zult waarschijnlijk veel dingen kunnen begrijpen als je erachter komt hoe de elektronegativiteit van elementen onder druk verandert. We hebben de definitie van Pauling gebruikt om de elektronegativiteit onder normale omstandigheden te berekenen. We waren verbaasd toen we ontdekten dat zijn schaal niet overeenkwam met de theoretische of experimentele bindingsenergieën voor significant ionische moleculen. Bovendien, veel publicaties in de chemische literatuur vermelden deze inconsistentie, maar geen enkele biedt een consistente oplossing. Ik realiseerde me dat de hoofdoorzaak was dat Pauling de ionische stabilisatie van het molecuul als een additief effect beschouwde. Als we het als een multiplicatief effect beschouwen, veel nadelen zullen worden weggenomen. Met de nieuwe formule en experimentele energieën van chemische bindingen, we bepaalden de elektronegativiteiten van alle elementen. We hebben een prachtige schaal verkregen die zowel werkt voor kleine als grote verschillen in elektronegativiteit, " Professor Oganov legt uit.

De nieuwe schaal gebruikt elektronegativiteit als een dimensieloze grootheid, wat erg praktisch is en nauwkeurig de energieën van beide moleculen en chemische reacties reproduceert.