Obsah
V chemii elektronegativita je to míra přitažlivosti, kterou atom působí na elektrony ve vazbě. Atom s vysokou elektronegativitou přitahuje elektrony s velkou intenzitou, zatímco atom s nízkou elektronegativitou to provede s malou intenzitou. Tyto hodnoty se používají k predikci toho, jak se budou různé atomy chovat, když jsou navzájem spojeny, což činí toto téma důležitou dovedností v základní chemii.
Kroky
Metoda 1 ze 3: Základní pojmy elektronegativity
- Pochopte, že k chemickým vazbám dochází, když atomy sdílejí elektrony. Pro pochopení elektronegativity je důležité nejprve pochopit, co je to „odkaz“. Jakýkoli dva atomy v molekule „navzájem spojené“ v molekulárním diagramu jsou označeny jako vazby mezi nimi. V podstatě to znamená, že sdílejí sadu dvou elektronů - každý atom přispívá atomem k vazbě.
- Přesné důvody, proč atomy sdílejí elektrony a vazby dohromady, neodpovídají zaměření tohoto článku. Pokud se chcete dozvědět více, hledejte na internetu základní pojmy chemických vazeb.
-
Pochopte, jak elektronegativita ovlivňuje elektrony přítomné ve vazbě. Když dva atomy sdílejí soubor dvou elektronů ve vazbě, není mezi nimi vždy stejné sdílení. Když má jeden z nich vyšší elektronegativitu než atom, ke kterému je připojen, přiblíží oba elektrony k sobě. Atom s velmi vysokou elektronegativitou může elektrony přitáhnout na stranu ve vazbě a téměř zrušit sdílení s ostatními.- Například v molekule NaCl (chlorid sodný) má atom chloru vysokou elektronegativitu a sodík, nízkou elektronegativitu. Brzy budou elektrony staženy směrem k chloru a od sodíku.
-
Jako referenční použijte tabulku elektronegativity. Tabulka elektronegativity představuje prvky uspořádané přesně jako periodická tabulka, ale každý atom je označen svou elektronegativitou. Najdete je v několika učebnicích chemie, v odborných článcích a také na internetu.- Zde je vynikající tabulka elektronegativity. Všimněte si, že používá Paulingovu elektronegativitu, což je běžnější. Existují však i jiné způsoby měření elektronegativity, z nichž jeden bude uveden níže.
-
Nezapomeňte na trendy elektronegativity, abyste mohli snadno odhadovat. Pokud nemáte k dispozici tabulku elektronegativity, je stále možné odhadnout tuto hodnotu na základě vaší polohy v periodické tabulce. Jako obecné pravidlo:- Elektronická aktivita atomu zvyšuje při přechodu na že jo v periodické tabulce.
- Elektronická aktivita atomu zvyšuje jak se pohybujete nahoru v periodické tabulce.
- Atomy v pravém horním rohu tedy mají nejvyšší hodnoty elektronegativity a atomy v levém dolním rohu mají nejnižší.
- Například v předchozím příkladu NaCl můžete určit, že chlor má vyšší elektronegativitu než sodík, protože je téměř na nejvyšším pravém bodě. Na druhé straně je sodík daleko nalevo od stolu, což z něj činí jeden z nejméně cenných atomů.
Metoda 2 ze 3: Hledání spojení s elektronegativitou
- Najděte rozdíl v elektronegativitě mezi dvěma atomy. Když jsou dva atomy spojeny dohromady, rozdíl mezi jejich hodnotami elektronegativity odhalí hodně o kvalitě této vazby. Odečtěte nejmenší hodnotu od největší k nalezení rozdílu.
- Pokud se například podíváme na molekulu HF, odečteme hodnotu elektronegativity vodíku (2.1) od hodnoty fluoru (4.0). 4,0 - 2,1 = 1,9.
- Pokud je rozdíl pod 0,5, je vazba kovalentní a nepolární. Zde jsou elektrony sdíleny téměř stejně. Tyto vazby netvoří molekuly s velkými rozdíly v náboji na obou koncích. Polární vazby jsou často velmi obtížné rozbít.
- Například molekula O2 představuje tento typ připojení. Protože dvě molekuly kyslíku mají stejnou elektronegativitu, rozdíl mezi nimi je roven 0.
- Pokud je rozdíl mezi 0,5 a 1,6, je vazba kovalentní a polární. Tyto svazky drží více elektronů na jednom konci než na druhém konci. Toto dělá molekulu trochu více negativní na konci s více elektrony a trochu více pozitivní na konci bez nich. Nerovnováha náboje v těchto vazbách umožňuje molekulám účastnit se některých specifických reakcí.
- Dobrým příkladem je molekula H2O (voda). O je více elektronegativní než dvě H, takže udržuje elektrony blíže a činí celou molekulu částečně negativní na O konci a částečně pozitivní na H zakončení.
- Pokud je rozdíl větší než 2, je vazba iontová. V těchto svazcích jsou elektrony umístěny zcela na jednom konci. Nej elektronegativnější atom získá záporný náboj a nejméně elektronegativní atom získá kladný náboj. Tento typ vazby umožňuje atomům reagovat s jinými atomy nebo je dále oddělit polárními atomy.
- Příkladem toho je NaCl (chlorid sodný). Chlor je tak elektronegativní, že přitahuje oba elektrony z vazby k sobě, takže sodík má kladný náboj.
- Pokud je rozdíl mezi 1,6 a 2, hledejte kov. Li tam kov přítomný ve vazbě, to znamená, že je iontový. Pokud existují jiné nekovy, vazba je polární kovalent.
- Kovy obsahují většinu atomů vlevo a uprostřed periodické tabulky. Tato stránka obsahuje tabulku ukazující, které prvky jsou kovy.
- Náš předchozí příklad HF spadá do této skupiny. Protože H a F nejsou kovy, vazba bude polární kovalent.
Metoda 3 ze 3: Objevte elektronegativitu Mulliken
- Najděte první ionizační energii svého atomu. Mullikenova elektronegativita sestává z metody měření mírně odlišné od metody uvedené v Paulingově tabulce výše. Chcete-li najít jeho hodnotu pro daný atom, najděte svou první ionizační energii. Toto je energie potřebná k tomu, aby se atomový výboj stal jediným elektronem.
- Tuto hodnotu lze pravděpodobně nalézt v chemických referenčních materiálech. Tato stránka obsahuje dobrou tabulku, kterou můžete použít (najděte ji dolů).
- Řekněme například, že chcete zjistit, jaká je elektronegativita lithia (Li). V tabulce na výše uvedené stránce vidíme, že první ionizační energie je ekvivalentní 520 kJ / mol.
- Zjistěte, jaká je elektronová afinita atomu. Toto je měření energie získané, když je elektron přidán k atomu za vzniku záporného iontu. To je opět něco, co by se mělo nalézt v referenčních materiálech. Tato stránka obsahuje zdroje, které mohou být užitečné.
- Elektronická afinita k lithiu je stejná 60 kJ mol.
- Vyřešte Mullikenovu rovnici elektronegativity. Při použití kJ / mol jako energetické jednotky lze Mullikenovu rovnici elektronegativity napsat jako ENMulliken = (1,97 × 10) (Ei + Ea) + 0,19. Vložte známá data do rovnice a najděte hodnotu ENMulliken.
- V našem příkladu dosáhneme následujícího usnesení:
- ENMulliken = (1,97 × 10) (Ei + Ea) + 0,19
- ENMulliken = (1,97 × 10)(520 + 60) + 0,19
- ENMulliken = 1,143 + 0,19 = 1,333
- V našem příkladu dosáhneme následujícího usnesení:
Tipy
- Kromě škály Pauling a Mulliken existují i jiné váhy elektronegativity, jako jsou Allred-Rochow, Sanderson a Allen. Každá z nich má své vlastní rovnice pro výpočet elektronegativity (a některé z nich mohou být docela složité).
- Elektronegativita nemá měrnou jednotku.