CÁLCULO DA ELETRONEGATIVIDADE DOS GASES NOBRES ATRAVÉS DA ESCALA Z*³/n⁴

Angela F. Campos (PQ), Maria Betania D. dos Santos (IC)

Universidade Federal Rural de Pernambuco – UFRPE

Departamento de Química – Recife – PE

palavras-chave: gases nobres, eletronegatividade, método SCF.

A configuração eletrônica característica do todos os gases nobres – ns²np⁶ (com exceção do He, cuja configuração é 1s²), e o fato que até 1961, nenhum composto estável de gases nobres era conhecido, dava a entender que os gases nobres não apresentavam eletronegatividade (EN). Por isso, as escalas de EN propostas até 1961 não consideravam estes elementos. Alguns autores inclusive, chegaram a sugerir que a EN dos gases nobres fosse considerada como sendo ‘zero’. No entanto, a síntese de compostos estáveis de gases nobres conduziu ao reconhecimento que estes elementos também possuem eletronegatividade. Diante do exposto, as (EN’s) dos gases nobres, têm sido intensamente pesquisadas, com o propósito de que, seus valores possam explicar e até prever fatos experimentais, além de elucidar a natureza das ligações envolvendo esses elementos. É válido mencionar as escalas de Allen e Huheey [1], Mulliken [2], Allred-Rochow [3], Filgueiras [4], Fung [5] que têm dado contribuições neste sentido.

Diante disto, o propósito deste trabalho é calcular os valores de EN para os gases nobres e correlacionar os mesmos com os valores de EN disponíveis na literatura.

A escala de EN Z*³/n⁴, onde ’Z*’ é a carga nuclear efetiva e ‘n’ o número quântico principal, foi obtida pela substituição de ‘r’ (raio) por ‘r_máx = n² /Z*’, da mecânica quântica, na escala de Allred-Rochow. Um dos aspectos interessantes dessa nova escala é a não dependência do valor de EN com o parâmetro ‘r’. Baseado na idéia de EN de Mulliken (), onde é a energia de ionização e é a afinidade eletrônica, determinamos a carga nuclear efetiva através do método do campo auto consistente (SCF) de Clementi e Raimondi [6] considerando: (i)- o último elétron de valência (medida de retenção de elétrons, ); (ii)- o elétron adicionado ao átomo (medida de atração de elétrons, A). Os valores obtidos através da escala Z*³/n⁴ e os valores de EN dos gases nobres das escalas de Filgueiras, Allen - Huheey e Bratsch [7] encontram-se na Tabela 1. Na Tabela 2 estão os resultados obtidos da correlação linear realizada, através do programa computacional Origin, versão 4.1, entre os nossos valores e os valores de EN das escalas de Filgueiras, Allen - Huheey e Bratsch.

Tabela 1. Valores de EN obtidos através da escala Z*³/n⁴ e as escalas de EN de Filgueiras, Allen e Huheey e Bratsch.

Tabela 2. Valores de coeficiente de correlação (c.c) e desvio padrão (d.p) para os gases nobres He, Ne, Ar Kr, Xe, e Rn obtidos da correlação entre nossa escala (Z*³/n⁴) e as escalas de Filgueiras, Allen - Huheey e Bratsch.

Pode-se notar na Tabela 1, que não há diferenças significativas entre os nossos valores de EN e os valores de EN das outras escalas. Eles seguem a tendência geral de EN nos grupos da tabela periódica, aumenta de baixo para cima – com exceção do He. Os resultados mostrados na Tabela 2 confirmam isto. A diferença quantitativa entre os nossos valores e os das outras escalas não implica em muitas alterações nos resultados qualitativos com relação à química dos gases nobres. Nota-se ainda, que de acordo com a escala de Allen e Huheey o He seria o gás nobre mais eletronegativo. Comportamento inverso observado nas outras escalas. Nosso valor de EN para o Ne confirma a sua inércia química. Devido a sua alta EN, espera-se que este elemento não forme compostos. De acordo com Fung, os gases nobres com menores valores de EN podem formar compostos mais estáveis. Ainda, os gases nobres são capazes de formar compostos apenas com elementos mais eletronegativos, como por exemplo (F, Cl, O, N). Logo, nossos valores explicam a existência de compostos de Xe com o flúor e ainda prever a existência de outros compostos de gases nobres envolvendo Ar e Kr. No entanto, apenas com o desenvolvimento de técnicas experimentais e com o avanço da química dos gases nobres será possível justificar os nossos valores de EN e os valores de EN propostos por outras escalas disponíveis na literatura.

PIBIC/CNPq

[1]- Allen, L. C.; Huheey, J. E. J. Inorg. Nucl. Chem. 42 (1980) 1523.

[2]- Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 2 (1934) 780.

[3]- Allred, A. L.; Rochow, E. G. J. Inorg. Nucl. Chem. 5 (1958) 264.

[4]- Filgueiras, C. A. L. ; Química Nova, (1980) 104.

[5]- Fung, B.; J. Phys. Chem., 69 (1965) 596.

[6]- Clementi, E. and Raimondi, D. L., J. Chem. Phys., 38 (1963) 2686.

[7]- Bratsch, S. G., J. Chem. Educ., 65 (1988) 34.

SOBRE A ABORDAGEM DO CONCEITO DE ELETRONEGATIVIDADE EM ALGUNS LIVROS DIDÁTICOS DO ENSINO MÉDIO

Angela F. Campos (PQ), Maria Betânia D. dos Santos (IC)

Departamento de Química – UFRPE

palavras-chave: eletronegatividade, ensino médio, livro didático

O conceito de eletronegatividade (EN) é um dos mais antigos e amplamente utilizados em química. Apesar de antigo, o conceito de EN ainda desperta interesse entre os químicos. Isto se reflete na grande quantidade de trabalhos publicados sobre este assunto e também nas diferentes definições de EN encontradas na literatura, tais como, EN de ligação, EN orbital, EN global, EN absoluta. O conceito de EN auxilia o químico na interpretação de estruturas e suas relações com as propriedades físicas e químicas, Por exemplo, na área específica de ligação química, é difícil imaginar explicar polaridade de uma ligação, ligação covalente polar e apolar, momento dipolo, sem utilizar-se do conceito de EN.

O propósito deste trabalho é analisar de que maneira o conceito de EN é abordado em alguns livros didáticos do ensino médio.

Na análise, foram considerados os assuntos de química referentes ao primeiro ano do ensino médio, que geralmente correspondem ao volume I de alguns livros didáticos. Os seguintes livros didáticos Química Geral, Química Geral & Atomística, Química do Cotidiano, Química Geral, Química Geral, Química Geral cujos autores são Ricardo Feltre [1], Victor Nehmi {2], Tito e Canto [3], Martha Reis [4], Souza e Mota [5] e Vera Novaes [6] respectivamente foram escolhidos, pois são os livros mais frequentemente utilizados em escolas particulares e públicas do estado de Pernambuco.

Os aspectos investigados nestes livros foram os seguintes: (i)- se o conceito de EN foi abordado pelos livros didáticos; (ii)- em que assuntos de química o conceito de EN é inserido pelos autores; (iii)- qual definição de EN é introduzida pelos autores; (iv)- se os autores mostram como os valores de EN foram obtidos.

No que diz respeito ao primeiro aspecto, observou-se que o conceito de EN foi abordado em todos os livros analisados. As referências [1], [3], [5] e [6] introduzem o conceito de EN quando abordam o assunto de ligação química e, as referências [3] e [4] inserem o conceito de EN no capítulo que trata das propriedades periódicas dos elementos e também em ligação química. Pode-se notar que, em todos os livros analisados o conceito de EN abordado dentro do assunto de ligação química, o que dá a entender que a definição de EN utilizada por estes autores é a de Pauling [7] “Eletronegatividade é o poder de um átomo em uma molécula em atrair elétrons para si” . As referências [2-4, 6] mostram claramente isto.