Cientistas contestam regra de química ensinada há quase 100 anos

Uma regra presente nos livros didáticos de química há quase 100 anos pode estar errada. Pesquisadores encontraram evidências de que o efeito indutivo, conceito fundamental da química orgânica, tem alcance muito menor do que o ensinado a gerações de estudantes.

A conclusão é de pesquisadores liderados pela Universidade de Cardiff, no Reino Unido, e pela Universidade de Newcastle, na Austrália. O novo trabalho foi publicado no Journal of Chemical Education e amplia resultados apresentados pela equipe em uma pesquisa de 2024.

Tradicionalmente, os livros explicam que a influência de determinados átomos sobre a distribuição dos elétrons pode percorrer três ou quatro ligações de uma molécula, enfraquecendo gradualmente com a distância. Os novos dados contestam essa descrição.

O que é o efeito indutivo?

O efeito indutivo é usado para explicar como os átomos influenciam a distribuição de elétrons dentro das moléculas. O conceito ajuda os químicos a compreender tanto estruturas moleculares quanto determinadas reações.

Segundo os pesquisadores, em uma molécula neutra, essa influência não se estende além de uma ligação química. Isso significa que, em vez de percorrer gradualmente uma cadeia de átomos, como descreve o modelo tradicional, o fenômeno ficaria restrito à ligação diretamente conectada ao átomo responsável por provocá-lo.

A diferença pode parecer pequena, mas afeta uma explicação básica usada na química orgânica para interpretar estrutura e reatividade molecular.

• Físicos criam nova fase da matéria que desafia teorias quânticas

Evidências já estavam na literatura científica

A conclusão não surgiu de um único experimento. A equipe reuniu dados disponíveis em pesquisas anteriores e os combinou com resultados próprios. Parte dessas evidências já estava presente na literatura científica, mas, segundo os autores, não era amplamente conhecida.

Outros trabalhos também começaram a revelar discrepâncias. Pesquisas sobre a influência de elementos eletronegativos na acidez, por exemplo, produziram resultados que não se encaixavam nas descrições convencionais dos livros didáticos.

A diferença ficou mais evidente com métodos computacionais modernos, capazes de examinar diretamente estruturas moleculares e distribuições eletrônicas.

Quando o conceito começou a ser desenvolvido, há décadas, os cientistas precisavam chegar a essas conclusões de forma indireta, usando as técnicas experimentais disponíveis na época.

• O erro que fez físicos acreditarem em uma nova força da natureza

Livros didáticos de química podem ser revisados

A mudança já começou a chegar às salas de aula. Duas bancas examinadoras do nível A, etapa equivalente ao ensino médio no Reino Unido, anunciaram revisões na maneira como apresentam o efeito indutivo e citaram a pesquisa de 2024.

Os autores defendem que uma explicação mais precisa pode facilitar o aprendizado e evitar que uma interpretação equivocada acompanhe estudantes durante etapas mais avançadas da formação.

A questão também vai além do ensino. O comportamento dos elétrons ajuda a explicar propriedades e reações de moléculas presentes em medicamentos, materiais avançados, agroquímicos e polímeros.

Ao restringir o alcance do efeito indutivo em moléculas neutras, os pesquisadores afirmam que algumas explicações sobre estrutura e reatividade química também podem precisar ser reconsideradas.