ما هي الثورة الكيميائية الثالثة؟

تشير الثورة الثالثة للكيمياء إلى التقدم الذي تم إحرازه في مجال هذا العلم في القرن العشرين ، وتحديداً بين عامي 1904 و 1924.

بعض هذه كانت تعريف مفهوم التكافؤ ، ومساهمات لويس من حيث التكوينات الذرية ، والروابط التساهمية ، والأحماض والقواعد ، والسلبية الإلكترونية وسندات الهيدروجين.

كانت الوثيقة الأكثر تمثيلا لهذه الفترة هي دراسة جيلبرت نيوتن لويس ، عن التكافؤ وهيكل الذرات والجزيئات ( التكافؤ وهيكل الذرات والجزيئات) ، التي نشرت في عام 1923.

كتاب GN Lewis والثورة الثالثة للكيمياء

على التكافؤ وهيكل الذرات والجزيئات هو مصدر العديد من الأفكار الحالية للنظرية الإلكترونية على الروابط والتفاعلية.

كان هذا هو العمل الرئيسي للثورة الكيميائية الثالثة. بعض من أهم المساهمات في هذه الوثيقة هي:

1- الرابطة المتكونة من خلال زوج من الإلكترونات المشتركة

"... الرابطة الكيميائية هي ، في جميع الأوقات وفي جميع الجزيئات ، زوج من الإلكترونات التي يتم تجميعها معًا ..." (لويس ، 1923 ، نقلت عن جنسن ، 1995. الترجمة).

2- استمرارية الارتباط والاستقطاب

"... نظرًا للاختلاف الكبير بين المواد القطبية وغير القطبية ، يمكن إثبات كيف يمكن لجزيء ما أن ينتقل من قطبي إلى طرف غير قطبي ، وفقًا للظروف البيئية. ومع ذلك ، لا يحدث هذا لكل ملح ، ولكنه يحدث من خلال تدرجات غير محسوسة ... "(لويس ، 1923 ، استشهد به جنسن ، 1995. الترجمة من تلقاء نفسه).

3- العلاقة بين قطبية الرابطة والسلبية الإلكترونية

"... يمكن العثور على زوج الإلكترونات التي تشكل الرابطة بين مركزين ذريين في وضع لا يوجد فيه استقطاب كهربائي ، أو يمكن أن يكون أقرب إلى أحد المراكز الذرية ، مما يعطي تلك الذرة شحنة سالبة ، وبالتالي ، شحنة موجبة إلى الذرة الأخرى ... "(لويس ، 1923 ، مقتبسة من جنسن ، 1995. ترجمة خاصة).

من هذا ، يشتق أن الذرة المركزية هي ، بشكل عام ، الأكثر حساسية ، بينما الذرات المحيطية هي الأكثر سالبة للكهرباء.

4- الأحماض والقواعد

"... تعريف الحمض والقاعدة كمواد تفقد أو تكتسب أيونات الهيدروجين أكثر عمومية من تلك التي استخدمناها سابقًا [على سبيل المثال ، تعريفات أرينيوس] ..." (لويس ، 1923 ، استشهد به جنسن ، 1995 الترجمة الخاصة).

5. تعريف لويس للأحماض والقواعد

"... المادة الأساسية هي تلك التي تحتوي على زوج من الإلكترونات التي يمكن استخدامها لإكمال ذرة أخرى وتثبيتها (...). المادة الحمضية هي تلك التي يمكن أن تستخدم زوج الإلكترون من جزيء آخر لإكمال واستقرار نفسه ... "(لويس ، 1923 ، استشهد به جنسن ، 1995. ترجمة الملكية).

6- أهمية جسور الهيدروجين

"... يبدو لي أن أهم إضافة إلى نظريتي في التكافؤ تكمن في ما يُعرف باسم روابط الهيدروجين (...) مما يعني أنه يمكن ربط ذرة الهيدروجين بزوجين من الإلكترونات من ذرتين مختلفتين ، بحيث يكون بمثابة جسر بين هاتين الذرات ... "(لويس ، 1923 ، مقتبسة من جنسن ، 1995. ترجمة خاصة).

7- إلكترونات التكافؤ هي تلك التي تسمح بإعطاء الرابطة الكيميائية

من المفهوم أن إلكترونات التكافؤ هي تلك الموجودة في الطبقة الخارجية للذرة.

8- قاعدة الثماني

تميل الذرات ذات طبقتين أو أكثر من الإلكترونات إلى فقدان أو كسب أو مشاركة الإلكترونات حتى تتكون الطبقة الخارجية من ثمانية إلكترونات التكافؤ. وبالتالي ، فإن الذرات كسب الاستقرار.

الثورات الأخرى للكيمياء

مستويات دراسة الكيمياء

يشير William B. Jensen (1995) إلى أن تاريخ الكيمياء الحديثة منظم في نموذج يتكون من ثلاث ثورات ، تقابل ثلاثة مستويات من خطاب الموظف في الكيمياء اليوم. هذه المستويات الثلاثة هي:

1- المستوى المجهري أو المستوى المولي (المواد البسيطة ، المركبات ، المحاليل والمخاليط غير المتجانسة).

2- المستوى الذري - الجزيئي (الذرات والأيونات والجزيئات).

3- المستوى دون الذري أو المستوى الكهربائي (الإلكترونات والنوى).

الثورات

كما ذكر أعلاه ، تتوافق هذه المستويات الثلاثة مع ثلاث ثورات مختلفة في الكيمياء:

1- حدثت أول ثورة في الكيمياء بين عامي 1770 و 1790

سمحت بتوضيح مفاهيم المواد البسيطة والمركبة ، ودور الحرارة والحفاظ على الكتلة في تغيرات الحالة والتفاعلات الكيميائية.

كانت هذه الثورة الأولى ، إلى حد كبير ، نتيجة عمل الفرنسي أنطوان لافوازييه.

2- حدثت ثورة الكيمياء الثانية بين عامي 1855 و 1875

في هذه الفترة ، تم تحديد الأوزان الذرية ، وصيغ التركيب الجزيئي ، ومفهوم التكافؤ والقانون الدوري.

في هذه الحالة ، كانت الثورة في الكيمياء بسبب عمل العديد من العلماء ، من بينهم الإيطالي ستانيسلاو كانيزارو ، وليامسون ، فرانكلاند ، أودلينج ، وورتز ، وكوبر ، وكيكولي ، من بين آخرين.