Lewis, Gilbert Newton (1875-1946)

Gilbert Newton Lewis nasceu em 1875, em Weymouth-EUA.

Criança precoce recebeu sua educação inicial em casa, tendo aprendido escrever aos 3 anos de idade, quando tinha 9 anos sua família mudou-se para Nebraska. Lewis frequentou a Universidade de Nebraska por dois anos e em 1893 foi transferido para Harvard, na qual recebeu seu bacharelado em 1896.

Depois de ter atuado um breve tempo como professor na Academia Philips, em Andover Massachusettes, voltou a Harvard onde obteve seu mestrado em 1898 e em 1899 obteve seu doutorado .

Estudou posteriormente em Göttingen e Liepzig na Alemanha (1900 a 1901).

No começo do século XX, físicos tentaram relacionar a estrutura eletrônica de átomos para dois fenômenos básicos da química, ligação química (a atração química entre átomos em uma molécula) e Valência (qualidade que determina o número de átomos e grupos com os quais qualquer átomo ia se unir quimicamente e que também expressa esta habilidade de combinar relativamente ao átomo de hidrogênio).

Em 1902, em Harvard, enquanto explicava à seus alunos as leis da Valência, Lewis concebeu um modelo concreto para esse processo, propôs que os átomos eram compostos de uma série concêntrica de cubos com elétrons em cada um dos oito vértices resultantes. Este átomo cúbico explicou o ciclo de oito elementos da tabela periódica e correspondeu à ideia de que as ligações químicas eram formadas pela transferências de elétrons, assim cada átomo tinha um conjunto completo de oito elétrons, não obstante Lewis não publicou sua teoria.

Dois anos mais tarde, em 1904, o químico alemão Richard Abegg publicou a chamada regra de Abegg ou a lei da Valência e contra Valência, como ficou conhecida.

A regra de Abbgg, diz que na soma do valor absoluto de sua Valência negativa de máximo valor absoluto (-2 para o enxofre no H2S) e sua Valência positiva de valor máximo (6 para o H2SO4) é geralmente igual a 8.

De 1904 à 1905, dirigiu o gabinete de pesos e medidas no laboratório governamental das Filipinas.

De 1907 a 1912, foi professor de físico química no Instituto de tecnologia de Massacusettes.

Em 1912, Lewis aceitou a posição de diretor do Departamento de Química da Universidade da Califórnia (Berkely) e transformou o departamento de química da universidade, em um centro de excelência mundial para a pesquisa e ensino.

Suas propostas de reformas de ensino sobre química foram aceitas, tendo sido adotadas em todo Estados Unidos. Lewis introduziu a termodinâmica no currículo do ensino da química. E seu livro sobre este assunto se tonou um clássico.

Ele trouxe também para a Físico Química, os conceitos de Fugacidade: atividade, coeficiente de atividade e força iônica.

Em 1913, Lewis e seu colega de Berkeley, WillIam C. Bray, propuseram uma teoria de Valência que diferenciou dois tipos diferentes de ligação:

Ligação Polar, formada pela transferência de elétrons.

Ligação Apolar, não envolvendo transferência de elétrons.

Em 1916, Lewis publicou um artigo que sugeria que as ligações químicas, eram um par de elétron compartilhado ou realizada em conjunto, por dois átomos. Ele descrevia uma única ligação por dois cubos compartilhando um vértice ou de forma mais simples, por pontos duplos que se tornaram conhecidos como estruturas de pontos de Lewis.

A notação de Lewis, consiste numa representação esquemática das camadas de valência (elétrons que preenchem a última camada de energia de cada átomo) isto é, representa-se o símbolo do elemento rodeado de elétrons de Valência (representados normalmente por pontos num átomo e por cruz no outro), cada ponto ou cada cruz representa um elétron de Valência.

A notação de Lewis, baseia-se na teoria de que certos átomos podem alcançar a estabilidade por partilha de elétrons, ficando com uma estrutura estável igual à de um gás nobre ou seja, oito elétrons na última camada. Esta representação permite prever a formação de ligações químicas entre os átomos.

Nos casos mais simples de molécula de hidrogênio, os elétrons provenientes um de cada átomo deixam de pertencer a cada átomo e são compartilhados igualmente pelo núcleos dos dois átomos, é como se cada átomo de hidrogênio tivesse dois elétrons em comum com o outro.

De acordo com a regra do "Octeto" de Lewis, cada átomo deveria ser circundado por quatro pares de elétrons; compartilhados ou pares livres. Lewis derivou estruturas para moléculas de halogênios, para o íon amônio e oxiácidos, que demonstraram um inexplicável acordo com as teorias de valência.

Ele via ali ligações polares, como pares de elétrons desigualmente compartilhados.Dado que a completa transferência de elétrons era somente um caso extremo de polaridade, Lewis abandonou sua visão dualista anterior. A teoria polar tinha sido apenas um caso especial de sua teoria mais geral.

A teoria de par de elétrons, foi um pouco esquecida até que Langmuir te-la revivido no início de 1919, tal teoria foi logo aceita como sendo a teoria de Langmuir-Lewis, uns dos conceitos mais fundamentais na história da química .

O conceito de ácido-base, de Lewis é também bastante conhecido por alunos dos cursos introdutórios de química.

Um ácido de Lewis BF3, AlCl3, ou SO3 entre outros, é uma substância que pode aceitar um par de elétrons de uma base de Lewis, por exemplo NH3 ou OH, que é uma que pode doar um par de elétrons.

Este conceito pode ser aplicado a várias áreas por exemplo na Química de Coordenação.

O íon metálico é um ácido de Lewis, o litigante é uma base de Lewis e a ligação por consequência é uma ligação covalente coordenativa que corresponde á uma ligação ácido base de Lewis.

Lewis deu valiosas contribuições à teoria das substâncias coloridas, radiação, relatividade, separação de isótopos água pesada, fotoquímica fosforescência e flourescência.

Uma de suas contribuições foi dada enquanto major do Departamento de guerra química, do Exército dos Estados Unidos, durante a primeira guerra mundial, quando trabalhou na defesa de gases tóxicos.

De 1922 à 1935, Lewis foi indicado ao Nobel de Química.

Em 1924, recebeu a medalha Gibbs Richard.

Em 1926, introduziu novos termos em termodinâmica e propôs o nome de fóton para o quantum de radiação luminosa.

Em 1928, colaborou com Ernest Orlando Lawrence na invenção do cíclotron.

Em 1929, recebeu a medalha Davy da Royal Society United Kingdom.

Lewis foi um dos primeiros estrangeiros eleito para Academia de Ciências da Ex-União Soviética.

Lewis recebe a Medalha Arrehenius da Academia Sueca de Ciências.

Dedicou-se também á preparação de uma amostra de água na qual os átomos de hidrogênio, foram substituídos pelo Deutério à agua pesada D2O, em 1933, sendo o primeiro a obte-la.

Lewis morreu enquanto media a constante dielétrica do cianeto de Hidrogênio (HCN), em 23 de março de 1946, no seu laboratório na universidade de Berkeley, o que o impediu de ganhar o Nobel, prêmio esse não concedido postumamente.

Bibliografia:

The Development of Modern Chemistry - Aaron J. Ihde - Dover Publications, Inc. New York - (1984)

A Short History of Chimistry - J.R. Partington - Dover Publications, Inc. New York (1989)

Maria Cristina Batone Abdalla - O discreto charme das Particulas Elementares - São Paulo - Editora UNG - SP

Texto desenvolvido por: Sidney Cormanich