Hvad er elektronegativitet, og hvordan virker det?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Elektronegativitet er en karakteristisk egenskab ved kemiske grundstoffer, der måler deres evne til at tiltrække sig elektrontætheden af ​​naboatomer, som de er kemisk bundet til. Med andre ord er elektronegativitet et mål for, hvor stærkt elektroner tiltrækkes af atomer, der er en del af et molekyle eller andre polyatomiske arter.

Et atoms elektronegativitet er en relativ egenskab, da den kun har reel betydning sammenlignet med et andet atoms elektronegativitet. Desuden kan elektronegativiteten af ​​et atom ikke måles direkte, medmindre det er kemisk bundet til et andet atom, hvis elektronegativitet er kendt på forhånd eller etableret per definition.

Fortolkning af elektronegativitet

Ud fra ovenstående forstås det, at informationen fra elektronegativitet handler om, hvorvidt et bestemt atom er mere, mindre eller lige så elektronegativt end et andet atom. Elektronegativitetsværdien alene er uden betydning, medmindre den sammenlignes med elektronegativiteten af ​​et andet element. Til gengæld giver denne sammenligning os mulighed for at forudsige, hvor ligeligt elektroner vil blive delt, når der dannes en binding mellem disse atomer.

I denne forstand, når man sammenligner elektronegativiteterne af to bundne atomer, vil det atom, der er mere elektronegativt, tiltrække elektroner stærkere, så det vil være omgivet af en større elektrontæthed. Når dette sker, får et sådant atom en delvis eller fuld negativ ladning, afhængig af hvor stor forskellen mellem de to elektronegativiteter er.

På den anden side, når to atomer har den samme elektronegativitet, uanset om begge elektronegativiteter er høje eller lave, tiltrækker ingen af ​​de to atomer bindingselektronerne stærkere, så de deles ligeligt. Derfor udvikler ingen af ​​de to atomer en delvis elektrisk ladning, meget mindre en fuld ladning.

Elektronegativitetsskalaer

Forskellige skalaer er blevet udviklet til at måle elektronegativitet. Selvom princippet bag hver skala er forskelligt, og elektronegativitetsværdien af ​​hvert element varierer i henhold til skalaen, måler de alle den samme tendens eller evne til at tiltrække elektroner. Med andre ord, uanset den særlige skala, når man sammenligner elektronegativiteten af ​​et atom med et andet, er den med en større værdi den, der tiltrækker elektroner stærkere.

Forklaret dette er de tre mest almindelige skalaer til at måle elektronegativitet beskrevet nedenfor.

Pauling Elektronegativitetsskala

Paulings elektronegativitet er uden tvivl den mest udbredte og brugte skala, især inden for grundlæggende kemi eller generelle kemikurser. På denne skala tildeles en vilkårlig værdi på 4,0 til elektronegativiteten af ​​det mest elektronegative element i det periodiske system, fluor, og de andre værdier er etableret baseret på nævnte referenceværdi.

Den eksperimentelle måling af elektronegativitet udføres gennem analyse af energien i bindingen, der dannes mellem de to atomer.

På Pauling-skalaen er det mindst elektronegative (eller mest elektropositive) atom cæsium med en elektronegativitet på 0,7.

Allred og Rochow skala

Denne skala bestemmes direkte ud fra atomernes elektroniske konfiguration og styrken, hvormed bindingselektronerne tiltrækkes til kernen. Dette gøres ved at beregne den effektive kerneladning, som disse elektroner føler som en konsekvens af de inderste elektroners afskærmningseffekt.

Generelt er det sådan, at jo større grad af afskærmning af de indre elektroner er, jo mindre stærkt tiltrækkes bindingselektronerne effektivt til kernen og derfor lavere er dens elektronegativitet. På den anden side, hvis et atom har færre afskærmende indre elektronskaller, så vil den effektive nukleare ladning være højere, og det samme vil elektronegativiteten.

Mulliken skala

Mulliken-skalaen forfølger det samme som Allred og Rochow, det vil sige at bestemme elektronegativiteten af ​​et grundstof baseret på dets atomare egenskaber. I tilfælde af Mulliken-skalaen beregnes elektronegativitet ud fra to egenskaber , der har meget at gøre med, hvor elektronelskende et atom er: ioniseringsenergi og elektronaffinitet.

Ioniseringsenergien (EI) svarer til den energi, der kræves for at fjerne en elektron fra valensskallen på et atom eller en ion. Derfor er det et mål for, hvor tæt elektronerne er bundet til atomets kerne.

På den anden side refererer elektronaffinitet (EA) til mængden af ​​energi, der frigives, når et neutralt atom i den gasformige tilstand fanger en elektron for at blive en anion, også i den gasformige tilstand. Således måler elektronaffiniteten stabiliteten af ​​den negative art, hvilket igen indikerer, hvor let et atom kan fange en elektron.

Ved at bruge EI og AE til at bestemme elektronegativitet sørger Mulliken for, at denne værdi repræsenterer tendensen til at tiltrække elektroner eller modvilje mod at frigive dem.

Elektronegativitet som en periodisk egenskab

Elektronegativitet er en periodisk egenskab, hvilket betyder, at den varierer på en forudsigelig måde gennem det periodiske system af grundstoffer. Dette sker, fordi den effektive atomladning også er en periodisk egenskab. Som forklaret ovenfor, jo større den effektive kerneladning er, jo større er elektronegativiteten af ​​et atom, da kernen stærkere kan tiltrække valens og binde elektroner.

Når vi bevæger os hen over en periode i det periodiske system (en af ​​rækkerne), stiger den effektive kerneladning fra venstre mod højre. Dette skyldes, at vi sætter elektroner i den samme energiskal, når vi går fra et grundstof til det næste. Elektroner i samme skal afskærmer ikke kernen, så graden af ​​afskærmning over en periode er praktisk talt konstant. Men ved at gå fra venstre mod højre øger vi atomladningen. Da denne øgede nukleare ladning ikke er afskærmet af de nye elektroner, så stiger den effektive nukleare ladning, hvilket også øger elektronegativiteten.

På den anden side, når vi bevæger os langs en gruppe (det vil sige fra top til bund langs samme søjle eller gruppe), ændrer vi det energiniveau, hvori valenselektronerne kommer ind. At gå ned i gruppen øger derfor afskærmningen af ​​de inderste elektroner kraftigt og mindsker derfor den effektive kerneladning. Som en konsekvens falder elektronegativiteten.

Kort sagt stiger elektronegativiteten på det periodiske system fra venstre mod højre og fra bund til top. Dette gør fluor til det mest elektronegative naturlige grundstof og cæsium til det mindst elektronegative (francium er ikke inkluderet, fordi det er et syntetisk grundstof).

Betydningen af ​​elektronegativitet

At kende elektronegativiteten af ​​alle de atomer, der udgør en kemisk forbindelse, giver information af stor betydning. Denne information gør det muligt at forudsige flere fysiske og kemiske egenskaber. Ydermere gør forskellen mellem elektronegativiteterne af to atomer det muligt at forudsige, hvilken type kemisk binding, der dannes mellem dem.

Det giver mulighed for at forudsige typen af ​​kemisk binding, der dannes mellem to atomer

Ud fra forskellen i elektronegativiteterne af to bundne atomer kan det bestemmes, hvilken type binding der skal dannes. Følgende tabel opsummerer kriterierne, der definerer, hvilken type link der dannes.

elektronegativitetsforskel linktype
0 ren kovalent binding.
Mellem 0 og 0,4 ikke-polær kovalent binding
Mellem 0,4 og 1,7 polær kovalent binding
>1,7 ionbinding

Det gør det muligt at fastslå graden af ​​polaritet af de kemiske bindinger

Som det kan ses i tabellen ovenfor, giver forskellen i elektronegativitet os mulighed for at vide, om en kemisk binding vil være polær eller ej. Når forskellen er beskeden (når den er mellem 0,4 og 1,7), er bindingen, der dannes, en polær kovalent binding, hvor elektrondensiteten (og derfor den delvise negative ladning) er koncentreret omkring det større grundstof. elektronegativ.

I mellemtiden får det andet atom en delvis positiv ladning, hvilket gør bindingen til en elektrisk dipol karakteriseret ved dens dipolmoment.

Giver dig mulighed for at forudsige molekylers polaritet

I forbindelse med molekylær geometri giver kendskab til polariteten af ​​hver binding os mulighed for at bestemme, om et molekyle som helhed vil være polært. Dette skyldes, at polariteten af ​​et molekyle er bestemt af summen af ​​dipolmomenterne for hver binding. Disse dipolmomenter er kendt takket være viden om elektronegativiteten af ​​hvert atom, der danner molekylet.

Referencer

Hvad er vigtigheden af ​​elektronegativitet for bindingsdannelse? (2021, 23. december). Organer i Palencia. https://organosdepalencia.com/biblioteca/articulo/read/35676-cual-es-la-importancia-de-la-electronegatividad-para-la-formacion-de-enlaces

Educaplus.org. (sf-a). Elementegenskaber . http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/electronegatividad-allred.html

Educaplus.org. (sf-b). Elementegenskaber . http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/electronegatividad-pauling.html

Elektronegativitet: hvad det er, egenskaber og betydning (med tabeller) . (2021, 10. maj). Alt betyder noget. https://www.todamateria.com/electronegatividad/

Pérez P., J., & Merino, M. (2017). Definition af elektronegativitet . Definition af. https://definicion.de/electronegatividad/

-Reklame-

Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Hvad betyder LD50?

hvad er borax