Vad är elektronegativitet och hur fungerar det?

Elektronegativitet är egenskaperna hos en atom som ökar med dess tendens att locka till sig en bindning. Om två bundna atomer har samma elektronegativitetsvärden som varandra, delar de elektroner lika i en kovalent bindning. Vanligtvis lockas elektronerna i en kemisk bindning mer till en atom (den mer elektronegativa) än till den andra. Detta resulterar i en polär kovalent bindning. Om elektronegativitetsvärdena är mycket olika delas inte elektronerna alls. En atom tar i huvudsak bindningselektroner från den andra atomen och bildar en jonisk bindning.

Viktiga takeaways: Elektronegativitet

• Elektronegativitet är en atoms tendens att locka elektroner till sig själv i en kemisk bindning.
• Det mest elektronegativa elementet är fluor. Det minst elektronegativa eller mest elektropositiva elementet är francium.
• Ju större skillnad mellan atomelektronegativitetsvärden, desto mer polär bildas den kemiska bindningen mellan dem.

Avogadro och andra kemister studerade elektronegativitet innan den formellt namngavs av Jöns Jacob Berzelius 1811. År 1932 föreslog Linus Pauling en elektronegativitetsskala baserad på bondenergier. Elektronegativitetsvärden på Pauling-skalan är måttlösa nummer som går från cirka 0,7 till 3,98. Pauling-skalvärdena är i förhållande till väteelektronegativiteten (2.20). Medan Pauling-skalan oftast används, inkluderar andra skalor Mulliken-skalan, Allred-Rochow-skalan, Allen-skalan och Sanderson-skalan.

Elektronegativitet är en egenskap hos en atom i en molekyl, snarare än en inneboende egenskap hos en atom i sig. Således varierar elektronegativiteten beroende på en atoms miljö. Men oftast visar en atom liknande beteenden i olika situationer. Faktorer som påverkar elektronegativiteten inkluderar kärnkraftsladdningen och antalet och platsen för elektroner i en atom.

Elektronegativitetsexempel

Kloratomen har en högre elektronegativitet än väteatomen, så bindningselektronerna kommer att vara närmare Cl än H i HCl-molekylen.

I O₂ molekyl, båda atomerna har samma elektronegativitet. Elektronerna i den kovalenta bindningen delas lika mellan de två syreatomerna.

De flesta och minst elektroniska element

Det mest elektronegativa elementet i det periodiska systemet är fluor (3,98). Det minsta elektronegativa elementet är cesium (0,79). Det motsatta av elektronegativitet är elektropositivitet, så du kan helt enkelt säga att cesium är det mest elektropositiva elementet. Observera att äldre texter listar både francium och cesium som minst elektronegativt vid 0,7, men värdet för cesium reviderades experimentellt till 0,79-värdet. Det finns inga experimentella data för francium, men dess joniseringsenergi är högre än cesium, så det förväntas att francium är något mer elektronegativt.

Elektronegativitet som periodisk trendtrend

Liksom elektronaffinitet, atomisk / jonisk radie och joniseringsenergi visar elektronegativitet en bestämd trend på det periodiska systemet.

• Elektronegativitet ökar i allmänhet flyttningen från vänster till höger över en period. De ädla gaserna tenderar att vara undantag från denna trend.
• Elektronegativitet minskar i allmänhet när man går ner i en periodisk grupp. Detta korrelerar med det ökade avståndet mellan kärnan och valenselektronen.

Elektronegativitet och joniseringsenergi följer samma periodiska trender. Element som har låg joniseringsenergi tenderar att ha låga elektronegativiteter. Kärnorna i dessa atomer har inte ett starkt drag på elektroner. På liknande sätt tenderar element som har hög joniseringsenergi att ha höga elektronegativitetsvärden. Atomkärnan utövar ett starkt drag på elektroner.

källor

Jensen, William B. "Elektronegativitet från Avogadro till Pauling: Del 1: Origins of the Electronegativity Concept." 1996, 73, 1. 11, J. Chem. Educ., ACS Publications, 1 januari 1996.

Greenwood, N. N. "Elementens kemi." A. Earnshaw, (1984). 2: a upplagan, Butterworth-Heinemann, 9 december 1997.

Pauling, Linus. "Naturen av den kemiska bindningen. IV. Energin i enstaka obligationer och atomenas relativa elektronegativitet". 1932, 54, 9, 3570-3582, J. Am. Chem. Soc., ACS Publications, 1 september 1932.

Pauling, Linus. "Naturen av den kemiska bindningen och strukturen för molekyler och kristaller: en introduktion till läge." 3: e upplagan, Cornell University Press, 31 januari 1960.