Model elektronegativitas buku teks gagal dalam hal kekuatan ikatan karbon-halogen |  Riset
Research

Model elektronegativitas buku teks gagal dalam hal kekuatan ikatan karbon-halogen | Riset

Ikatan kimia umumnya menjadi lebih kuat karena perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berpartisipasi meningkat. Tetapi para ilmuwan sekarang menemukan bukti yang melemahkan apa yang mereka katakan adalah pengetahuan buku teks: dalam beberapa kasus perbedaan ukuran atom, bukan perbedaan elektronegativitas, menentukan tren kekuatan ikatan.

‘Salah satu pengecualian mencolok untuk model elektronegativitas adalah rangkaian ikatan karbon-halogen yang – ironisnya – adalah contoh populer untuk menggambarkan pendekatan yang terlalu disederhanakan ini,’ catat pemimpin studi Matthias Bickelhaupt dari Vrije Universiteit Amsterdam dan Radboud University di Belanda.

Grafik batang 3D yang menunjukkan entalpi disosiasi ikatan (ΔH) pada sumbu z, dan atom mulai dari yang paling elektronegatif (silikon) hingga paling elektronegatif (fluor) pada sumbu x dan y

Struktur dan reaktivitas molekul sangat bergantung pada stabilitas dan panjang ikatan kimia, jadi memahami bagaimana parameter ini bervariasi untuk kombinasi unsur-unsur yang berbeda di seluruh tabel periodik sangat penting. ‘Ini dapat membantu para ilmuwan merancang metode yang lebih baik untuk memproduksi molekul baru, seperti senyawa farmasi dan bahan fungsional,’ kata ahli ikatan kimia Catharine Esterhuysen di Universitas Stellenbosch, Afrika Selatan, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

Menggunakan teori fungsi kerapatan, tim Belanda menganalisis ‘ikatan unsur-unsur yang melibatkan atom dari periode 2 dan 3 dan golongan 14 hingga 17, yang mewakili serangkaian situasi ikatan pola dasar yang sistematis di seluruh tabel periodik, jelas rekan Bickelhaupt, Trevor A Hamlin. ‘Ikatan ini ada di mana-mana dalam ilmu kimia dan fitur dalam produk alami, bahan kimia dan bahan.’

‘NS [researchers] menunjukkan bahwa sepanjang suatu periode, variasi keelektronegatifan memang merupakan asal mula tren kekuatan ikatan; itu dalam kelompok yang model tradisional rusak,’ komentar Esterhuysen.

Dia menjelaskan bahwa tim Bickelhaupt dengan hati-hati menganalisis bagaimana energi ikatan antara dua atom berubah saat mereka didekatkan. Perubahan energi tersebut memiliki beberapa komponen sebagai akibat dari cara yang berbeda di mana elektron dan inti berinteraksi satu sama lain. ‘Para peneliti menguraikan energi ikatan menjadi komponen, menggunakan model regangan aktivasi dan analisis dekomposisi energi, dan kemudian memeriksa pengaruh relatifnya,’ Esterhuysen menjelaskan. Ini memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi kekuatan pendorong di balik pembentukan ikatan yang berbeda, dan mencari tahu bagaimana perubahan ini selama periode dan kelompok.

Ini adalah pengingat yang menarik bahwa dalam sains kita harus selalu berhati-hati dalam memberikan jawaban yang sederhana

Catharine Esterhuysen, Universitas Stellenbosch

‘Sepanjang periode, misalnya dari karbon-karbon ke karbon-fluorin, ikatan menguat karena perbedaan keelektronegatifan di antara mereka meningkat ketika pasangan elektron ikatan semakin distabilkan pada atom yang lebih elektronegatif,’ kata Bickelhaupt. Tetapi ‘di bawah satu golongan, misalnya dari karbon-fluorin ke karbon-iodin, peningkatan ukuran atom efektif adalah faktor penyebab di balik melemahnya ikatan, melalui peningkatan tolakan sterik Pauli.’

Fakta bahwa studi ini menilai beberapa jarak elemen-elemen, dan bukan hanya geometri keseimbangan, penting karena itulah satu-satunya cara untuk mengetahui apa yang mendorong pembentukan ikatan, tambah Bickelhaupt. ‘Mekanisme ikatan ukuran atom efektif’ intuitif kami dapat diterapkan untuk memahami panjang dan kekuatan ikatan untuk beberapa seri ikatan di seluruh tabel periodik,’ katanya.

‘Ini adalah pengingat yang menarik bahwa dalam sains kita harus selalu berhati-hati dalam memberikan jawaban sederhana,’ kata Esterhuysen. ‘Sebagai [researchers] tunjukkan, jika seseorang benar-benar ingin memperoleh pemahaman penuh tentang mekanisme ikatan, itu harus dipelajari pada tingkat yang mendalam dan mendasar.’

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar 2021