Οι 7 σημαντικότερες συνεισφορές του Lewis και του Pauling

Το συνεισφορές από τους Lewis και Pauling επανάσταση στον σύγχρονο επιστημονικό τομέα, οι έρευνές τους στους φυσικοχημικούς τομείς ήταν και έχουν ζωτική σημασία σε διάφορους κλάδους της χημείας και της βιολογίας.

Ο Linus Pauling είναι φυσικός και χημικός από τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, του οποίου το όνομα έγινε γνωστό για την έρευνά του για τη χημική σύνδεση και τις μοριακές δομές..

Ήταν φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον, μια περιοχή στην οποία ανέπτυξε τη συντριπτική πλειοψηφία των θεωριών και των θεμελίων του. Η έρευνά του άρχισε να αποδίδει καρπούς γύρω στο 1930 ενώ κατείχε τη θέση του καθηγητή της χημείας στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον.

Από το 1927 έως το 1964 κατάφερε να δημιουργήσει τις σημερινές βάσεις της μοριακής μελέτης, μειώνοντας τη χημεία στη φυσική. Το βιβλίο σας "Η φύση του χημικού δεσμού"Είναι το βιβλίο με τις περισσότερες αναφορές που παραθέτει η επιστημονική κοινότητα και μία από τις σημαντικότερες δημοσιεύσεις στη σύγχρονη επιστημονική ιστορία.

Ο Gilbert Newton Lewis, που γεννήθηκε πολύ νωρίτερα, έκανε σημαντικές μελέτες για τα περιφερειακά ηλεκτρόνια των ατόμων μεταξύ άλλων σημαντικών συμβολών που θα ονομαστούν παρακάτω.

Το έργο του ως καθηγητή φυσικοχημείας και κοσμήτορας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας ήταν σίγουρα καρποφόρο.

Ο Linus Pauling και ο Gilbert Lewis, και οι δύο επιστήμονες και καθηγητές, συνέβαλαν στην ανάπτυξη και κατανόηση νέων μεθόδων έρευνας.

Η πρώτη ενίσχυσε την τρέχουσα έρευνα σχετικά με τη φύση των χημικών δεσμών και η τελευταία έδειξε τη φύση των νουκλεονίων και την επίσημη κατανομή της θερμοδυναμικής χημείας.

Οι συνεισφορές του Gilbert Lewis

Το κυβικό άτομο

Το ατομικό μοντέλο του Lewis θεωρείται μια προηγούμενη έκδοση του τρέχοντος ατομικού μοντέλου, του οποίου τα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται μέσα σε ένα υποθετικό κύβο που χρησιμοποιείται ως αναφορά για να αντιπροσωπεύει την ατομική δομή.

Αυτό το μοντέλο ήταν χρήσιμο να επισημοποιήσει επίσης την έννοια του σθένος που θα έφτανε να είναι τίποτα περισσότερο και τίποτα λιγότερο από την ικανότητα του συνδυασμού ενός ατόμου να συνθέσει μια ένωση.

Ο κανόνας των οκτάδων

Ήταν το 1916, όταν Gilbert Newton Lewis ανακοίνωσε ότι τα άτομα του περιοδικού πίνακα έχουν την τάση να πάρει τελευταίες επίπεδα ενέργειάς τους με 8 ηλεκτρόνια, έτσι ώστε διαμόρφωση σταθεροποιείται με την εξίσωση ακόμη και ένα ευγενές αέριο.

Αυτός ο κανόνας εφαρμόζεται στον δεσμό ατόμων που θα καθορίσει τη φύση της συμπεριφοράς και των χαρακτηριστικών των μορίων.

Βαρύ νερό

Το 1933, από την ηλεκτρόλυση, το πρώτο δείγμα βαρέος ύδατος σε καθαρή κατάσταση, οξείδιο του δευτερίου, ένα ισότοπο υδρογόνου αντί για ένα ισότοπο υδρογόνου-1 ή Protium διαχωρίζεται, γεγονός που καθιστά 11% περισσότερο πυκνό από το νερό φως.

Η δομή του Lewis

Είναι η μοριακή δομή στην οποία συμβολίζονται τα ηλεκτρόνια σθένους ως σημεία μεταξύ των ατόμων που συνδέονται.

Δηλαδή, δύο σημεία σημαίνουν έναν ομοιοπολικό δεσμό, ένας διπλός δεσμός θα ήταν τότε δύο ζεύγη σημείων, μεταξύ άλλων.

Τα ηλεκτρόνια συμβολίζονται επίσης ως σημεία αλλά τοποθετούνται δίπλα στα άτομα. Αυτές είναι οι ακόλουθες τυπικές χρεώσεις (+, -, 2+ κ.λπ.) που προστίθενται στα άτομα για να διαφοροποιήσουμε μεταξύ του θετικού πυρηνικού φορτίου και του συνόλου των ηλεκτρονίων.

Οι συνεισφορές του Pauling

Η ηλεκτραρνητικότητα 

Η ηλεκτροαρνητικότητα μελετά την τάση ενός ατόμου να προσελκύσει ένα σύννεφο ηλεκτρονίων ενώ συμβαίνει ένας ατομικός δεσμός.

Χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των στοιχείων σύμφωνα με την ηλεκτροαρνησία τους και αναπτύχθηκε το 1932 λαμβάνοντας αυτή τη μέθοδο σε μελλοντικά ευρήματα και προόδους στην τρέχουσα χημεία.

Οι μετρήσεις είναι ρεαλιστικά χαρακτηριστικά που κυμαίνονται από το 4,0 το υψηλότερο (φθόριο) και το εύρος από 0,7 έως το francium, όλες οι άλλες σειρές κυμαίνονται μεταξύ αυτών των δύο αξιών.

Η φύση του χημικού δεσμού και η δομή των κρυσταλλικών μορίων

Είναι το βιβλίο που ανέφεραν οι επιστήμονες από τη δημοσίευσή του το 1939, καταρρίπτοντας τον Pauling στο προσκήνιο της επιστημονικής κοινότητας χθες και σήμερα.

Ήταν ο Pauling που πρότεινε τη θεωρία της υβριδοποίησης ως μηχανισμό που δικαιολογεί την κατανομή των ηλεκτρόνων σθένους να είναι τετραεδρική, επίπεδη, γραμμική ή τριγωνική.

Ένα υβριδικό τροχιακό είναι συνδυασμένα ατομικά τροχιακά. Τα υβριδικά τροχιακά έχουν ίση μορφή και δίκαιο χωρικό προσανατολισμό.

Ο αριθμός των υβριδικών τροχιακών που σχηματίζονται είναι ισοδύναμος με τον αριθμό των ατομικών τροχιακών που συνδυάζουν, έχουν επίσης έναν σύνδεσμο ζώνης ή λοβού.

Ανακάλυψη της άλφα έλικας και φύλλου βήτα

Για την εξήγηση της άλφα έλικας, ο Pauling υποστηρίζει ότι η δομή αποτελούταν από μια έλικα τριών αλυσίδων, με την αλυσίδα σακχάρου-φωσφορικού στο κέντρο.

Ωστόσο, τα δεδομένα ήταν εμπειρικά και υπήρχαν ακόμη ορισμένα λάθη για να διορθωθούν. Τότε ήταν που ο Watson και ο Crick έδειξαν στον κόσμο την τρέχουσα διπλή έλικα που ορίζει τη δομή του DNA.

Ο Rosalind Franklin είχε αποκτήσει ένα οπτικό δείγμα της ελικοειδούς βάσης του DNA και ονομάστηκε δομή Β. Το κρυσταλλογραφικό έργο του ήταν απαραίτητο για αυτό το εύρημα.

Το φύλλο βήτα ή το διπλωμένο φύλλο ήταν ένα από τα μοντέλα που πρότεινε ο Pauling, όπου εξηγεί τις πιθανές δομές που μπορεί να υιοθετήσει μια πρωτεΐνη.

Δημιουργείται από την παράλληλη τοποθέτηση δύο αλυσίδων αμινοξέων στην ίδια πρωτεΐνη, το μοντέλο αυτό παρουσιάστηκε το 1951 από τον Pauling μαζί με τον Robert Corey.

Ορολογία

Στο πεδίο της ορολογίας κυριαρχούσε επίσης ο Pauling ο οποίος στρέφει το μυαλό του στη συνέχεια στην αλληλεπίδραση και τη δυναμική μεταξύ αντιγόνων και αντισωμάτων.

Διαχειρίστηκε ακόμη και τη θεωρία ότι ο λόγος για τον οποίο τα αντιγόνα και τα αντισώματα θα μπορούσαν να συνδυαστούν ειδικά ήταν λόγω της συγγένειάς τους με τη μορφή των μορίων τους.

Αυτή η θεωρία ονομάστηκε η θεωρία της μοριακής συμπληρωματικότητας και δημιούργησε ένα ευρύ φάσμα επακόλουθων πειραμάτων τα οποία, με την ενίσχυση αυτής της θεωρίας, θα την ακολουθούσαν με νέους δρόμους στον ορολογικό τομέα.