Tabla de Contenidos
Elektronegativitet er en karakteristisk egenskap til kjemiske elementer som måler deres evne til å tiltrekke seg elektrontettheten til naboatomer som de er kjemisk bundet til. Elektronegativitet er med andre ord et mål på hvor sterkt elektroner tiltrekkes av atomer som er en del av et molekyl eller andre polyatomiske arter.
Elektronegativiteten til et atom er en relativ egenskap, siden den bare har reell betydning sammenlignet med elektronegativiteten til et annet atom. Videre kan elektronegativiteten til et atom ikke måles direkte med mindre det er kjemisk bundet til et annet atom hvis elektronegativitet er kjent på forhånd eller etablert per definisjon.
Tolkning av elektronegativitet
Fra det ovenstående forstås at informasjonen gitt av elektronegativitet handler om hvorvidt et bestemt atom er mer, mindre eller like elektronegativt enn et annet atom. Elektronegativitetsverdien alene har ingen betydning med mindre den sammenlignes med elektronegativiteten til et annet element. På sin side lar denne sammenligningen oss forutsi hvor likt elektroner vil deles når en binding dannes mellom disse atomene.
I denne forstand, når man sammenligner elektronegativiteten til to bundne atomer, vil atomet som er mer elektronegativt tiltrekke seg elektroner sterkere, så det vil være omgitt av en større elektrontetthet. Når dette skjer, får et slikt atom en delvis eller full negativ ladning, avhengig av hvor stor forskjellen mellom de to elektronegativitetene er.
På den annen side, når to atomer har samme elektronegativitet, uavhengig av om begge elektronegativitetene er høye eller lave, tiltrekker ingen av de to atomene bindingselektronene sterkere, så de deles likt. Følgelig utvikler ingen av de to atomene en delvis elektrisk ladning, langt mindre en full ladning.
Elektronegativitetsskalaer
Ulike skalaer er utviklet for å måle elektronegativitet. Selv om prinsippet bak hver skala er forskjellig og elektronegativitetsverdien til hvert element varierer i henhold til skalaen, måler de alle samme tendens eller evne til å tiltrekke elektroner. Med andre ord, uavhengig av den spesielle skalaen, når man sammenligner elektronegativiteten til ett atom med det til et annet, er den med en større verdi den som tiltrekker elektronene sterkere.
Forklart dette er de tre vanligste skalaene for å måle elektronegativitet beskrevet nedenfor.
Pauling Elektronegativitetsskala
Paulings elektronegativitet er uten tvil den mest utbredte og brukte skalaen, spesielt i grunnleggende kjemi eller generelle kjemikurs. På denne skalaen tildeles en vilkårlig verdi på 4,0 til elektronegativiteten til det mest elektronegative elementet i det periodiske systemet, fluor, og de andre verdiene er etablert basert på nevnte referanseverdi.
Den eksperimentelle målingen av elektronegativitet utføres gjennom analysen av energien til bindingen som dannes mellom de to atomene.
På Pauling-skalaen er det minst elektronegative (eller mest elektropositive) atomet cesium, med en elektronegativitet på 0,7.
Allred og Rochow skala
Denne skalaen bestemmes direkte fra den elektroniske konfigurasjonen av atomene og styrken som bindingselektronene tiltrekkes til kjernen. Dette gjøres ved å beregne den effektive kjerneladningen som disse elektronene føler som en konsekvens av skjermingseffekten til de innerste elektronene.
Generelt sett, jo større grad av skjerming av de indre elektronene er, jo mindre sterkt tiltrekkes bindingselektronene effektivt til kjernen og derfor lavere elektronegativitet. På den annen side, hvis et atom har færre skjermende indre elektronskall, vil den effektive kjerneladningen være høyere og det samme vil elektronegativiteten.
Mulliken skala
Mulliken-skalaen forfølger det samme som Allred og Rochow, det vil si å bestemme elektronegativiteten til et grunnstoff basert på dets atomegenskaper. Når det gjelder Mulliken-skalaen, beregnes elektronegativitet basert på to egenskaper som har mye å gjøre med hvor elektronelskende et atom er: ioniseringsenergi og elektronaffinitet.
Ioniseringsenergien (EI) tilsvarer energien som kreves for å fjerne et elektron fra valensskallet til et atom eller et ion. Derfor er det et mål på hvor tett elektronene er bundet til atomkjernen.
På den annen side refererer elektronaffinitet (EA) til mengden energi som frigjøres når et nøytralt atom i gassform fanger et elektron for å bli et anion, også i gassform. Dermed måler elektronaffiniteten stabiliteten til den negative arten, som igjen indikerer hvor lett et atom kan fange et elektron.
Ved å bruke EI og AE for å bestemme elektronegativitet, sørger Mulliken for at denne verdien representerer tendensen til å tiltrekke elektroner eller motviljen mot å frigjøre dem.
Elektronegativitet som en periodisk egenskap
Elektronegativitet er en periodisk egenskap, som betyr at den varierer på en forutsigbar måte gjennom det periodiske systemet av grunnstoffer. Dette skjer fordi den effektive atomladningen også er en periodisk egenskap. Som forklart ovenfor, jo større effektiv kjerneladning, jo større er elektronegativiteten til et atom, siden kjernen sterkere kan tiltrekke seg valens og bindende elektroner.
Når vi beveger oss over en periode i det periodiske systemet (en av radene), øker den effektive atomladningen fra venstre til høyre. Dette er fordi vi legger elektroner i samme energiskall når vi går fra ett grunnstoff til det neste. Elektroner i samme skall skjermer ikke kjernen, så graden av skjerming over en periode er praktisk talt konstant. Men ved å gå fra venstre til høyre øker vi atomladningen. Siden denne økte kjerneladningen ikke er skjermet av de nye elektronene, øker den effektive kjerneladningen, og øker også elektronegativiteten.
På den annen side, når vi beveger oss langs en gruppe (det vil si fra topp til bunn langs samme kolonne eller gruppe), endrer vi energinivået som valenselektronene kommer inn i. Derfor øker det å gå ned i gruppen kraftig skjermingen av de innerste elektronene og reduserer derfor den effektive kjerneladningen. Som en konsekvens avtar elektronegativiteten.
Kort sagt, elektronegativiteten på det periodiske systemet øker fra venstre til høyre og fra bunn til topp. Dette gjør fluor til det mest elektronegative naturlige grunnstoffet og cesium til det minst elektronegative (francium er ikke inkludert fordi det er et syntetisk grunnstoff).
Viktigheten av elektronegativitet
Å kjenne elektronegativiteten til alle atomene som utgjør en kjemisk forbindelse, gir informasjon av stor betydning. Denne informasjonen gjør det mulig å forutsi flere fysiske og kjemiske egenskaper. Videre gjør forskjellen mellom elektronegativiteten til to atomer det mulig å forutsi hvilken type kjemisk binding som dannes mellom dem.
Det gjør det mulig å forutsi hvilken type kjemisk binding som dannes mellom to atomer
Basert på forskjellen i elektronegativiteten til to bundne atomer, kan det bestemmes hvilken type binding som skal dannes. Følgende tabell oppsummerer kriteriene som definerer hvilken type kobling som dannes.
| elektronegativitetsforskjell | lenketype |
| 0 | ren kovalent binding. |
| Mellom 0 og 0,4 | ikke-polar kovalent binding |
| Mellom 0,4 og 1,7 | polar kovalent binding |
| >1,7 | ionisk binding |
Det gjør det mulig å fastslå graden av polaritet til de kjemiske bindingene
Som du kan se i tabellen ovenfor, lar forskjellen i elektronegativitet oss vite om en kjemisk binding vil være polar eller ikke. Når forskjellen er beskjeden (når den er mellom 0,4 og 1,7), er bindingen som dannes en polar kovalent binding der elektrontettheten (og derfor den delvise negative ladningen) er konsentrert rundt det større elementet. elektronegativ.
I mellomtiden får det andre atomet en delvis positiv ladning, og gjør bindingen til en elektrisk dipol preget av dipolmomentet.
Lar deg forutsi polariteten til molekyler
I forbindelse med molekylær geometri lar det å kjenne polariteten til hver binding oss bestemme om et molekyl som helhet vil være polart eller ikke. Dette er fordi polariteten til et molekyl bestemmes av summen av dipolmomentene til hver binding. Disse dipolmomentene er kjent takket være kunnskapen om elektronegativiteten til hvert atom som danner molekylet.
Referanser
Hva er betydningen av elektronegativitet for bindingsdannelse? (2021, 23. desember). Organer fra Palencia. https://organosdepalencia.com/biblioteca/articulo/read/35676-cual-es-la-importancia-de-la-electronegatividad-para-la-formacion-de-enlaces
Educaplus.org. (sf-a). Elementegenskaper . http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/electronegatividad-allred.html
Educaplus.org. (sf-b). Elementegenskaper . http://www.educaplus.org/elementos-quimicos/propiedades/electronegatividad-pauling.html
Elektronegativitet: hva det er, egenskaper og betydning (med tabeller) . (2021, 10. mai). All Matter. https://www.todamateria.com/electronegatividad/
Pérez P., J., & Merino, M. (2017). Definisjon av elektronegativitet . Definisjon av. https://definicion.de/electronegatividad/
