- Contribuições de Gilbert Lewis
- O átomo cúbico
- A regra do octeto
- Água pesada
- Estrutura de Lewis
- Contribuições Pauling
- Eletro-negatividade
- A natureza da ligação química e a estrutura das moléculas de cristal
- Descoberta da hélice alfa e folha beta
- Sorologia
As contribuições de Lewis e Pauling revolucionaram o campo científico moderno, suas investigações nas áreas físico-químicas foram e são de vital importância em diferentes ramos da química e da biologia.
Linus Pauling é um físico e químico dos Estados Unidos da América cujo nome ficou conhecido por suas pesquisas sobre ligações químicas e estruturas moleculares.
Linus Pauling
Ele era aluno da Universidade de Oregon, região na qual desenvolveu a maioria de suas teorias e fundamentos. Sua pesquisa começou a dar frutos por volta de 1930, quando ele era professor de química na Universidade de Oregon.
De 1927 a 1964, ele conseguiu criar as bases atuais do estudo molecular, reduzindo a química à física. Seu livro "A natureza da ligação química" é o livro com mais referências citadas pela comunidade científica e uma das publicações mais importantes da história científica contemporânea.
Gilbert Newton Lewis, nascido muito antes, realizou importantes estudos sobre os elétrons periféricos dos átomos, entre outras contribuições de grande importância que serão citadas a seguir.
Gilbert Newton Lewis
Seu trabalho como professor de físico-química e reitor na Universidade da Califórnia foi definitivamente frutífero.
Linus Pauling e Gilbert Lewis, ambos cientistas e professores, foram fundamentais no desenvolvimento e compreensão de novos métodos de pesquisa.
O primeiro promoveu pesquisas atuais sobre a natureza das ligações químicas e o último evidenciou a natureza dos núcleons e a oficialização da química termodinâmica.
Contribuições de Gilbert Lewis
O átomo cúbico
O modelo atômico de Lewis é considerado uma versão anterior do modelo atômico atual, cujos elétrons de valência estão localizados dentro de um cubo hipotético usado como referente para representar a estrutura atômica.
Este modelo serviu também para formalizar o conceito de valência, que seria nada mais nada menos que a capacidade de um átomo se combinar para formar um composto.
A regra do octeto
Foi em 1916 quando Gilbert Newton Lewis anunciou que os átomos do sistema periódico tendem a obter seus últimos níveis de energia com 8 elétrons, para que sua configuração se estabilize, chegando a se igualar a um gás nobre.
Esta regra é aplicável na ligação de átomos que irão determinar a natureza, comportamento e atributos das moléculas.
Água pesada
Em 1933, por eletrólise, a primeira amostra de água pesada foi separada em seu estado puro, óxido de deutério, um isótopo de hidrogênio em vez de um isótopo de hidrogênio-1 ou prótio, o que a torna 11% mais densa que a água. luz.
Estrutura de Lewis
É a estrutura molecular na qual os elétrons de valência são simbolizados como pontos entre os átomos que fazem uma ligação.
Em outras palavras, dois pontos significam uma ligação covalente, uma ligação dupla se tornaria dois pares de pontos, entre outros.
Os elétrons também são simbolizados como pontos, mas são colocados adjacentes aos átomos. Estas são as seguintes cargas formais (+, -, 2+, etc.) que são adicionadas aos átomos para diferenciar entre a carga nuclear positiva e todos os elétrons.
Contribuições Pauling
Eletro-negatividade
A eletronegatividade estuda a tendência de um átomo de atrair uma nuvem de elétrons enquanto ocorre uma ligação atômica.
É usado para ordenar elementos de acordo com sua eletronegatividade e foi desenvolvido em 1932 levando esse método a futuras descobertas e avanços na química atual.
As medições são traços pragmáticos que variam de 4,0 ao mais alto (flúor) e uma faixa de 0,7 a frâncio, todas as outras faixas oscilando entre essas duas denominações.
A natureza da ligação química e a estrutura das moléculas de cristal
É o livro mais citado pelos cientistas desde sua publicação em 1939, catapultando Pauling para o primeiro plano na comunidade científica de ontem e hoje.
Foi Pauling quem propôs a teoria da hibridização como mecanismo que justifica a distribuição dos elétrons de valência, sejam eles tetraédricos, planos, lineares ou triangulares.
Um orbital híbrido são orbitais atômicos combinados. Os orbitais híbridos têm uma forma igual e uma orientação espacial razoável.
O número de orbitais híbridos formados é equivalente ao número de orbitais atômicos que são combinados, eles também possuem uma zona de ligação ou lóbulo.
Descoberta da hélice alfa e folha beta
Para a explicação da hélice alfa, Pauling argumenta que a estrutura consistia em uma hélice de três fitas, com a cadeia de açúcar-fosfato no centro.
No entanto, os dados eram empíricos e ainda havia uma série de falhas a corrigir. Foi então que Watson e Crick mostraram ao mundo a atual dupla hélice que define a estrutura do DNA.
Rosalind Franklin havia obtido uma amostra visual da base helicoidal do DNA e ela se chamava Estrutura B. Seu trabalho cristalográfico foi essencial para essa descoberta.
A folha beta ou folha dobrada foi outro dos modelos propostos por Pauling em que explica as possíveis estruturas que uma proteína é capaz de adotar.
É formado pelo posicionamento paralelo de duas cadeias de aminoácidos na mesma proteína, esse modelo foi mostrado em 1951 por Pauling junto com Robert Corey.
Sorologia
O campo da sorologia também foi dominado por Pauling, que então voltou sua mente para a interação e o dinamismo entre antígenos e anticorpos.
Ele até mesmo defendeu a teoria de que o motivo pelo qual antígenos e anticorpos podiam ser especificamente combinados era por causa de sua afinidade na forma de suas moléculas.
Essa teoria foi chamada de teoria da complementaridade molecular e gerou um amplo conjunto de experimentos posteriores que, reforçando essa teoria, o conduziriam a novos caminhos no campo sorológico.