Elektronegativitet

Elektronegativitet, symbolen χ, är en kemisk egenskap som anger hur väl en atom kan dra till sig elektroner. En atoms elektronegativitet påverkas av atomens atomnummer och avståndet mellan atomens valenceelektroner (de yttersta elektronerna som deltar i kemiska bindningar) och atomkärnan. Den teoretiserades först av Linus Pauling 1932 som en del av hans teori om valensbindningar och är relaterad till andra kemiska egenskaper. Generellt sett ökar elektronegativiteten från nedre vänster till övre höger i det periodiska systemet; detta är känt som en periodisk trend.

Det finns många sätt att beräkna en atoms elektronegativitet. Det vanligaste sättet är det som Linus Pauling föreslog och som ger den relativa Paulingskalan. Denna skala ger element dimensionslösa kvantiteter (värden) mellan 0,7 och 3,98, där väte ligger på 2,20.

Motsatsen till elektronegativitet är elektropositivitet, ett mått på hur väl en atom avger elektroner.

Sätt att beräkna elektronegativitet

Paulings elektronegativitet

Pauling föreslog idén om elektronegativitet 1932 för att förklara varför styrkan hos en kovalent bindning mellan två olika atomer (A-B) är starkare än genomsnittet av styrkan hos de kovalenta bindningarna A-A och B-B. Enligt hans teori om valensbindningar beror denna starkare bindning mellan olika atomer på joniska effekter på bindningen.

Skillnaden mellan atom A:s och atom B:s elektronegativitet är

χ A - χ B = ( e V ) - 1 / 2 E d ( A B ) - [ E d ( A A A ) + E d ( B B B ) ] / 2 {\displaystyle \chi _{\rm {A}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {d}}({\rm {AB}})-[E_{\rm {d}}({\rm {AA}})+E_{\rm {d}}({\rm {BB}}]/2}}}} $\chi _{\rm {A}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {d}}({\rm {AB}})-[E_{\rm {d}}({\rm {AA}})+E_{\rm {d}}({\rm {BB}})]/2}}$

där dissociationsenergierna (dvs. den energi som krävs för att bryta bindningen mellan atomerna), _Ed, för A-B-, A-A- och B-B-bindningar anges i elektronvolt, och faktorn (eV)^-½ läggs till för att se till att det slutliga svaret inte har någon enhet. Med ovanstående formel kan vi beräkna skillnaden i elektronegativitet mellan väte och brom till 0,73. (dissociationsenergier: H-Br, 3,79 eV; H-H, 4,52 eV; Br-Br, 2,00 eV).

Ekvationen ovan beräknar endast skillnaden i elektronegativitet mellan två grundämnen. För att göra en skala av ekvationen måste en referenspunkt väljas. Väte valdes som referenspunkt eftersom det binder kovalent med många grundämnen. Vätgas elektronegativitet fastställdes först till 2,1, men ändrades senare till 2,20. En annan sak som man måste känna till för att göra en elektronegativitetsskala är vilket grundämne som är mer elektronegativt än referenspunkten, vilket är väte. Detta görs ofta med den så kallade "kemiska intuitionen": i exemplet ovan löser sig vätebromid (H-Br) i vatten och bryts ner i H+-kation och Br-anjon. Man kan alltså anta att brom är mer elektronegativt än väte.

För att beräkna Paulings elektronegativitet för ett grundämne behövs uppgifter om dissociationsenergierna för minst två typer av kovalenta bindningar som skapas av grundämnet. År 1961 förbättrade A. L. Allred Paulings ursprungliga uppgifter för att inkludera termodynamiska uppgifter som är mycket mer tillgängliga. Dessa "reviderade Paulingvärden" för elektronegativitet används oftare.

Elektropositivitet

Elektropositivitet är ett mått på ett grundämnes förmåga att avge elektroner och bilda positiva joner.

Detta är främst en egenskap hos metaller. Alkalimetaller har en enda elektron i sitt yttre skal och den förloras lätt. Dessa metaller har låga joniseringsenergier.

Frågor och svar

F: Vad är elektronegativitet?

S: Elektronegativitet är en kemisk egenskap som mäter hur väl en atom kan dra till sig elektroner.

F: Vad påverkar en atoms elektronegativitet?

S: En atoms elektronegativitet påverkas av atomnumret och avståndet mellan dess valenceelektroner och dess kärna.

F: Vem var den första som teoretiserade begreppet elektronegativitet?

Svar: Begreppet elektronegativitet teoretiserades först av Linus Pauling 1932 som en del av hans teori om valensbindningar.

F: Hur ser den periodiska utvecklingen av elektronegativitet ut?

S: Elektronegativitetens periodiska trend är att den i allmänhet ökar från nedre vänster till övre höger i det periodiska systemet.

Fråga: Hur beräknas elektronegativiteten?

S: Det finns många sätt att beräkna en atoms elektronegativitet, men det vanligaste sättet är det som föreslogs av Linus Pauling och som ger den relativa Paulingskalan.

F: Vad är värdeområdet för den relativa Paulingskalan?

S: Den relativa Paulingskalan ger element dimensionslösa kvantiteter (värden) mellan 0,7 och 3,98, med väte på 2,20.

Fråga: Vad är motsatsen till elektronegativitet?

S: Motsatsen till elektronegativitet är elektropositivitet, som mäter hur väl en atom avger elektroner.