Elektronegatiflik nedir ve nasıl çalışır?

Elektronegatiflik, kimyasal olarak bağlı oldukları komşu atomların elektron yoğunluğunu kendilerine çekme yeteneklerini ölçen kimyasal elementlerin karakteristik bir özelliğidir. Başka bir deyişle, elektronegatiflik, elektronların bir molekülün veya diğer çok atomlu türlerin parçası olan atomlara ne kadar güçlü bir şekilde çekildiğini gösteren bir ölçüdür.

Bir atomun elektronegatifliği göreceli bir özelliktir, çünkü yalnızca başka bir atomun elektronegatifliği ile karşılaştırıldığında gerçek anlamı vardır. Ayrıca, bir atomun elektronegatifliği, elektronegatifliği önceden bilinen veya tanım gereği belirlenmiş başka bir atoma kimyasal olarak bağlanmadıkça doğrudan ölçülemez.

Elektronegatifliğin yorumlanması

Yukarıdakilerden, elektronegatiflik tarafından sağlanan bilginin, belirli bir atomun başka bir atomdan daha fazla, daha az veya eşit derecede elektronegatif olup olmadığı ile ilgili olduğu anlaşılmaktadır. Tek başına elektronegatiflik değeri, başka bir elementin elektronegatifliği ile karşılaştırılmadıkça hiçbir önemi yoktur. Buna karşılık, bu karşılaştırma, bu atomlar arasında bir bağ oluştuğunda elektronların nasıl eşit olarak paylaşılacağını tahmin etmemizi sağlar.

Bu anlamda, iki bağlı atomun elektronegatiflikleri karşılaştırılırken, daha elektronegatif olan atom, elektronları daha güçlü çekecek, bu nedenle daha büyük bir elektron yoğunluğu ile çevrelenecektir. Bu olduğunda, böyle bir atom, iki elektronegatiflik arasındaki farkın ne kadar büyük olduğuna bağlı olarak, kısmi veya tam bir negatif yük kazanır.

Öte yandan, iki atom aynı elektronegatifliğe sahip olduğunda, her iki elektronegatifliğin yüksek veya düşük olmasına bakılmaksızın, iki atomdan hiçbiri bağ elektronlarını daha güçlü çekmez, bu nedenle eşit olarak paylaşılırlar. Sonuç olarak, iki atomdan hiçbiri, tam bir elektrik yükü bir yana, kısmi bir elektrik yükü geliştirmez.

Elektronegatiflik ölçekleri

Elektronegatifliği ölçmek için farklı ölçekler geliştirilmiştir. Her ölçeğin ardındaki ilke farklı olsa ve her elementin elektronegatiflik değeri ölçeğe göre değişse de, hepsi aynı eğilimi veya elektronları çekme yeteneğini ölçer. Başka bir deyişle, ölçeği ne olursa olsun, bir atomun elektronegatifliği diğerinin elektronegatifliği ile karşılaştırıldığında, daha büyük değere sahip olan, elektronları daha güçlü çeken atomdur.

Bunu netleştirerek, elektronegatifliği ölçmek için en yaygın üç ölçek aşağıda açıklanmıştır.

Pauling Elektronegatiflik Ölçeği

Pauling’in elektronegatifliği, şüphesiz, özellikle temel kimya veya genel kimya derslerinde en yaygın ve kullanılan ölçektir. Bu ölçekte, periyodik tablodaki en elektronegatif element olan florin elektronegatifliğine keyfi bir 4.0 değeri atanır ve diğer değerler söz konusu referans değerine göre belirlenir.

Elektronegatifliğin deneysel ölçümü , iki atom arasında oluşan bağın enerjisinin analizi yoluyla gerçekleştirilir .

Pauling ölçeğinde, en az elektronegatif (veya en elektropozitif) atom, 0.7 elektronegatifliği ile sezyumdur.

Allred ve Rochow ölçeği

Bu ölçek, doğrudan atomların elektronik konfigürasyonundan ve bağ elektronlarının çekirdeğe çekilme gücünden belirlenir. Bu, en içteki elektronların perdeleme etkisinin bir sonucu olarak bu elektronlar tarafından hissedilen etkin nükleer yükün hesaplanmasıyla yapılır.

Genel olarak konuşursak, iç elektronların koruma derecesi ne kadar yüksek olursa, bağ elektronları çekirdeğe etkili bir şekilde çekilir ve bu nedenle elektronegatifliği o kadar düşük olur. Öte yandan, bir atomun daha az koruyucu iç elektron kabuğu varsa, o zaman etkili nükleer yük ve elektronegatiflik daha yüksek olacaktır.

Mulliken ölçeği

Mulliken ölçeği, Allred ve Rochow’unkiyle aynı şeyi izler, yani bir elementin elektronegatifliğini atomik özelliklerine göre belirlemek için. Mulliken ölçeği söz konusu olduğunda, elektronegatiflik, bir atomun elektronu ne kadar sevdiğiyle çok ilgisi olan iki özelliğe dayalı olarak hesaplanır: iyonlaşma enerjisi ve elektron ilgisi.

İyonlaşma enerjisi (EI), bir atomun veya bir iyonun değerlik kabuğundan bir elektron çıkarmak için gereken enerjiye karşılık gelir. Bu nedenle, elektronların atom çekirdeğine ne kadar sıkı bağlandığının bir ölçüsüdür.

Öte yandan, elektron ilgisi (EA), gaz halindeki nötr bir atom, yine gaz halinde bir anyon haline gelmek için bir elektron yakaladığında salınan enerji miktarını ifade eder. Böylece, elektron ilgisi negatif türlerin kararlılığını ölçer ve bu da bir atomun bir elektronu ne kadar kolay yakalayabildiğini gösterir.

Mulliken, elektronegatifliği belirlemek için EI ve AE’yi kullanarak, bu değerin elektronları çekme eğilimini veya onları serbest bırakma isteksizliğini temsil ettiğinden emin olur.

Periyodik Bir Özellik Olarak Elektronegatiflik

Elektronegatiflik periyodik bir özelliktir, yani elementlerin periyodik tablosu boyunca tahmin edilebilir bir şekilde değişir. Bunun nedeni, etkili nükleer yükün de periyodik bir özellik olmasıdır. Yukarıda açıklandığı gibi, etkili nükleer yük ne kadar büyükse, bir atomun elektronegatifliği de o kadar yüksektir, çünkü çekirdek valans ve bağ elektronlarını daha güçlü bir şekilde çekebilir.

Periyodik tablonun bir periyodunda (sıralardan biri) boyunca hareket ettikçe, efektif nükleer yük soldan sağa doğru artar. Bunun nedeni, bir elementten diğerine geçerken elektronları aynı enerji kabuğuna koymamızdır. Aynı kabuktaki elektronlar çekirdeği korumaz, bu nedenle bir süre boyunca koruma derecesi pratik olarak sabittir. Ancak soldan sağa giderek nükleer yükü artırıyoruz. Bu artan nükleer yük, yeni elektronlar tarafından korunmadığından, etkin nükleer yük artar ve elektronegatiflik de artar.

Elektronegatifliğin Önemi

Kimyasal bir bileşiği oluşturan tüm atomların elektronegatifliğini bilmek, büyük önem taşıyan bilgiler sağlar. Bu bilgi, çoklu fiziksel ve kimyasal özellikleri tahmin etmeyi mümkün kılar. Ayrıca, iki atomun elektronegatiflikleri arasındaki fark, aralarında oluşan kimyasal bağın türünü tahmin etmeyi mümkün kılar.

İki atom arasında oluşan kimyasal bağın türünü tahmin etmeyi sağlar.

İki bağlı atomun elektronegatifliklerindeki farka dayanarak, ne tür bir bağın oluşturulması gerektiği belirlenebilir. Aşağıdaki tablo, ne tür bir bağlantının oluşturulacağını tanımlayan kriterleri özetlemektedir.

Kimyasal bağların polarite derecesini belirlemeye izin verir.

Yukarıdaki tabloda görülebileceği gibi, elektronegatiflikteki fark, bir kimyasal bağın polar olup olmayacağını bilmemizi sağlar. Fark az olduğunda (0,4 ile 1,7 arasında olduğunda), oluşan bağ, elektron yoğunluğunun (ve dolayısıyla kısmi negatif yükün) daha büyük elektronegatif element etrafında yoğunlaştığı bir polar kovalent bağdır.

Bu arada, diğer atom kısmi bir pozitif yük alarak bağı dipol momenti ile karakterize edilen bir elektrik dipole dönüştürür.

Moleküllerin polaritesini tahmin etmenizi sağlar

Moleküler geometri ile bağlantılı olarak, her bir bağın polaritesini bilmek, bir molekülün bir bütün olarak polar olup olmayacağını belirlememizi sağlar. Bunun nedeni, bir molekülün polaritesinin her bir bağın dipol momentlerinin toplamı tarafından belirlenmesidir. Bu dipol momentleri, molekülü oluşturan her bir atomun elektronegatifliği bilgisi sayesinde bilinir.

Referanslar

Bağ oluşumu için elektronegatifliğin önemi nedir? (2021, 23 Aralık). Palencia’nın organları. https://organosdepalencia.com/biblioteca/articulo/read/35676-cual-es-la-importancia-de-la-electronegatividad-para-la-formacion-de-enlaces

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

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

Elektronegatiflik: nedir, özellikleri ve önemi (tablolarla) . (2021, 10 Mayıs). Tüm mesele. https://www.todamateria.com/electronegatividad/

Pérez P., J. ve Merino, M. (2017). Elektronegatifliğin tanımı . Tanımı. https://definicion.de/electronegatividad/