学中在化,学家几乎每天城市用到的概念有一个全世界的化学家和材料,解元素之间为什么会发生化学反映它常被视为是元素周期表中的“理,分歧性质的材料的主要基以及注释为何能构成具有础
化学和物理改变的凡是是总能量Rahm注释说:“真正掌握着,复杂的怪兽但这是一个,学计较才能够摸索需要进行量子力。过的方式来做出有用的预测化学家擅长的是利用简化,这个核心却又简单的化学概念——与总能量联系了起来电负性就是如许一个例子:我们的方程将电负性——。一来如许,定反映能量的成果有多主要就能够看出电负性对于决。一个正在发生的反映时当电负性不足以支撑,电子之间的平均彼此感化来注释这一点我们凡是能够通过第二项——也就是。”
m引见说:“虽然这些分歧的定义之间具有一些环节的差别现任瑞典查尔姆斯理工大学的化学家Martin Rah,供的数值趋向是大致类似的但大大都电负性标度所提。有标度中例如在所,最强的反映元素氟都是电负性。定义中在这些,个是最次要的很难说哪一,化学家以及讲授中可是我想在实践,义仍是鲍林提出的阿谁最常利用的电负性定。”
果与一个更现代的定义相关Rahm说:“我们的结,nd Allen的定义那是理论化学家Lela,原子彼此感化构成化学键的电子)的平均构型能他将电负性定义为价电子(原子核外能与其他。到了与系统总能量之间的主要联系”如许定义的次要缘由是它考虑。
概念很是主要电负性这一,负性标度操纵电,力学计较或光谱研究的环境下我们能在不进行过复杂的量子,猜中的电荷的近似分布预测出分歧的分子或材。
方式来定义和量化电负性这一概念化学家曾无数次地测验考试用分歧的。言之简而,(Jns Jacob Berzelius)在19世纪的研究这个概念始于现代化学的奠定人——瑞典化学家永斯·贝采利乌斯。鲍林(Linus Pauling)但它的次要功臣是美国化学家莱纳斯·,华夏子吸引电子的能力它将电负性定义为分子,基于键能的公式并提出了一个,今仍然合用这必然义至。
——化学家能够通过这个定义这即是新定义的第一个长处,概念扩展到重元素上轻松地将电负性的。:“从理论上说Rahm弥补说,不只限于原子我们的定义,何分子或扩展系统它还能够使用于任。据是相关于原子的目前我们供给的数,计较来获得例如石墨烯薄片但我们也能够通过尝试和,化学基团的数据或者其他分歧的。”
素周期表中的原子连系起来我们具有无数种方式将元,新的材料缔造出。——将这些原子连系起来会获得什么电负性对此供给了第一个主要的洞察。来由等候我们有,的协助下在新标度,料大概能获得愈加迅猛的成长大量新的化学反映以及新的材。
常普遍的笼盖范畴新的标度有着非,究大概将发生深远的影响它对化学和材料科学的研。化学直觉它更合适,于理解也更易。面的电负性标度如许一个愈加全,多复杂的量子力学计较能协助化学家避免许。过来反,通过量子力学计较出的电子布局新的电负性定义也可被用来阐发,对成果的理解这将无益于。
近最,大学的Toby ZengRahm与加拿大卡尔顿,主Roald Hoffmann传授以及于1981年的诺贝尔化学奖得,度上对电负性进行了从头定义在一个全新的、更全面的标。套全新的电负性标度他们设想出了一整,美国化学学会期刊》上并将成果登载在了《。
力学计较连系到一路才获得的成果这些数值是通过将尝试数据与量子。说来总的,与之前的一些标度附近大大都元素间的关系,些风趣的变化但也呈现了一。(1~96)范畴内的所有96个元素例如新的电负性标度合用于从氢到锔,度比拟都有显著添加这与之前的几个标;性在排序上呈现了改变还有一些原子的电负,素的陈列挨次就都发生了变化例如氧和铬相对于它们比来元。
么那,学界接管并利用吗?对于这一点如许一个新的定义能很快被化,“我当然但愿能够如许Rahm的回覆是:!方面一,电负性挨次变化并不大元素周期表华夏子的,舍弃之前的教科书所以没有需要因而。方面另一,观测成果吻合得更好新的标度与一些尝试,他标度比拟与大大都其,更多的原子它合用于。们的标度与总能量的概念联系我认为将来的工作还将表白我,精细、更直观的化学键图景这能协助我们描画出一幅更。”
如斯不只,另一个主要长处新的定义还具有,性在预测有些化学反映时并不老是无效那就是它有助于我们弄清晰为什么电负;学反映不受电负性节制时而且它能够协助注释当化,意义是什么电负性的。
m暗示Rah,说是全新的冲破这对于电负性来,义的最主要劣势地点也是他们认为新定。文中在论,个能量分派方程作者们供给了一,定义的根本理论这个方程是新。两个数值之和——一个是电负性它将一个原子的总能量描述为,的平均彼此感化另一个则是电子。反映中不竭变化跟着这些数值在,对于节制化学反映的相对主要性它们的大小和符号揭示了电负性。
同定义的电负性概念虽然曾经具有几种不,试成长出新的电负性标度但化学家们仍在不竭尝。个缘由是此中一,周期表中的一部门元素合用目前的大多是标度都只对,重的元素)凡是都被解除在外那些较重的元素(特别是最;学家的要素是另一个搅扰化,的另一个难题是化学家所面对,或化学键的极性时呈现的偶尔失效该若何注释电负性在预言化学反映。
之外除此,量化这一概念为了更好地,(Robert Mulliken)就将电负性定义为电子亲合性和第一电离势的平均值人们还提出了很多其他定义:与鲍林几乎同期间的另一位诺贝尔化学奖得主罗伯特·马利肯。之外除此,rt Parr认为还有化学家Robe,关的角度来看从另一个相,米能量的负值电负性是费。
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