Skala elektronegativiti, variasi, utiliti dan contoh



The electronegativity adalah sifat berkala relatif yang membimbangkan keupayaan atom untuk menarik ketumpatan elektronik dari persekitaran molekulnya. Ia adalah kecenderungan atom untuk menarik elektron apabila ia dilekatkan pada molekul. Ini ditunjukkan dalam tingkah laku banyak sebatian dan bagaimana mereka berinteraksi secara intermolecular dengan satu sama lain.

Tidak semua elemen menarik elektron dari atom bersebelahan dalam ukuran yang sama. Bagi kes mereka yang menyaman ketumpatan elektronik dengan mudah, mereka dikatakan electropositive, manakala yang "menutupi" diri mereka dengan elektron adalah electronegative. Terdapat banyak cara untuk menerangkan dan mematuhi harta (atau konsep ini).

Sebagai contoh, dalam peta potensi elektrostatik kepada molekul (seperti klorin dioksida daripada imej atas, CLO2) kesan elektronegativiti yang berbeza untuk atom klorin dan oksigen diperhatikan.

Warna merah menunjukkan kawasan yang kaya dengan molekul molekul, δ-, dan warna biru mereka yang miskin elektron, δ +. Oleh itu, selepas satu siri perhitungan pengiraan, jenis peta ini boleh ditubuhkan; ramai di antara mereka menunjukkan hubungan langsung di antara lokasi atom elektronegatif dan δ-.

Ia juga boleh digambarkan seperti berikut: dalam molekul, transit elektron lebih cenderung berlaku di sekitar atom elektronegatif yang lebih banyak. Ia adalah untuk sebab ini untuk ClO2 atom oksigen (sfera merah) dikelilingi oleh awan merah, manakala atom klorin (sfera hijau) dari awan kebiruan.

Definisi elektronegativiti bergantung kepada pendekatan yang diberikan kepada fenomena, beberapa skala yang ada yang menganggapnya dari aspek tertentu. Walau bagaimanapun, semua skala mempunyai persamaan bahawa ia disokong oleh sifat intrinsik atom.

Indeks

  • 1 skala elektronegativiti
    • 1.1 Peningkatan skala
    • 1.2 Skala Mulliken
    • 1.3 Skala A.L. Allred dan E.Rochow
  • 2 Bagaimana elektronegativiti berbeza dalam jadual berkala?
    • 2.1 Atom dalam molekul
  • 3 Apa itu??
  • 4 Contoh (klorin, oksigen, natrium, fluorin)
  • 5 Rujukan

Skala elektronegativiti

Elektronegativiti bukanlah harta yang dapat dikuantifikasi dan tidak mempunyai nilai mutlak. Mengapa? Kerana kecenderungan atom untuk menarik ketumpatan elektronik terhadapnya tidak sama dalam semua sebatian. Dalam erti kata lain: elektronegativiti berbeza bergantung kepada molekul.

Ya untuk molekul ClO2 atom Cl akan diubah oleh N, maka kecenderungan O untuk menarik elektron juga akan berubah; ia boleh meningkat (menjadikan awan redder) atau turun (hilang warna). Perbezaannya akan terletak pada ikatan N-O baru yang terbentuk, dengan itu mempunyai molekul O-N-O (nitrogen dioksida, NO2).

Oleh kerana elektronegativiti sesuatu atom tidak sama untuk semua persekitaran molekulnya, ia perlu untuk menentukannya dari segi pembolehubah lain. Dengan cara ini, kita mempunyai nilai-nilai yang berfungsi sebagai rujukan dan membolehkan kita untuk meramal, sebagai contoh, jenis ikatan yang terbentuk (ionik atau kovalen).

Skala Pauling

Ahli sains yang hebat dan pemenang dua hadiah Nobel, Linus Pauling, mencadangkan pada tahun 1932 suatu bentuk kuantitatif (terukur) dari elektronegatif yang dikenali sebagai skala Pauling. Di dalamnya, elektronegativiti dua unsur, A dan B, membentuk ikatan, berkaitan dengan tenaga tambahan yang dikaitkan dengan sifat ionik ikatan A-B..

Bagaimana ini? Secara teorinya, ikatan kovalen adalah yang paling stabil, kerana pengedaran elektron mereka di antara dua atom adalah sama; iaitu, untuk molekul A-A dan B-B, kedua-dua atom berkongsi pasangan elektron ikatan dengan cara yang sama. Walau bagaimanapun, jika A lebih elektronegatif, maka pasangan itu akan melebihi A daripada B.

Dalam kes ini, A-B tidak lagi sepenuhnya kovalen, walaupun jika elektronegativitinya tidak banyak berbeza, dapat dikatakan bahawa ikatannya mempunyai karakter kovalen yang tinggi. Apabila ini berlaku, bon mengalami ketidakstabilan kecil dan memperoleh tenaga tambahan sebagai produk perbezaan elektronegativiti antara A dan B.

Perbezaan yang lebih besar adalah, lebih tinggi kuasa pautan A-B, dan seterusnya semakin besar sifat ionik pautan.

Skala ini mewakili yang paling banyak digunakan dalam kimia, dan nilai elektronegativiti timbul dari penugasan nilai 4 untuk atom fluorin. Dari sana mereka dapat mengira unsur-unsur lain.

Skala Mulliken

Walaupun skala Pauling mempunyai kaitan dengan tenaga yang dikaitkan dengan pautan, skala Robert Mulliken lebih banyak berkaitan dengan dua sifat berkala lain: tenaga pengionan (EI) dan afiniti elektronik (AE).

Oleh itu, elemen dengan nilai tinggi EI dan AE sangat elektronegatif, dan oleh itu, ia akan menarik elektron daripada persekitaran molekulnya.

Mengapa? Kerana EI mencerminkan betapa sukarnya untuk "tarik" elektron luaran, dan AE betapa stabilnya anion yang terbentuk dalam fasa gas. Jika kedua-dua sifat mempunyai magnitud yang tinggi, maka elemen itu adalah "kekasih" elektron.

Elektronegativiti Mulliken dikira dengan formula berikut:

ΧM = ½ (EI + AE)

Iaitu, χM adalah sama dengan purata nilai EI dan AE.

Walau bagaimanapun, tidak seperti skala Pauling yang bergantung kepada atom yang membentuk bon, ia berkaitan dengan sifat-sifat keadaan valensi (dengan konfigurasi elektronik yang lebih stabil).

Kedua-dua skala menjana nilai keelektronegatifan yang sama untuk unsur-unsur dan berkaitan anggaran penukaran berikut:

ΧP = 1.35 (ΧM)1/2 - 1.37

Kedua-dua XM sebagai XP mereka adalah nilai tidak berdimensi; iaitu, mereka kekurangan unit.

Skala A.L. Allred dan E.Rochow

Terdapat skala lain dari elektronegativiti, seperti Sanderson dan Allen. Walau bagaimanapun, yang berikut yang kedua adalah skala Allred dan Rochow (χAR). Kali ini ia berdasarkan kepada caj nuklear yang berkesan untuk pengalaman elektron di permukaan atom. Oleh itu, ia secara langsung berkaitan dengan kekuatan menarik teras dan kesan skrin.

Bagaimanakah elektronegativiti berbeza dalam jadual berkala??

Terlepas dari skala atau nilai yang anda miliki, peningkatan elektronegativiti dari kanan ke kiri untuk satu tempoh, dan dari bawah ke atas dalam kumpulan. Oleh itu, ia meningkat ke arah kanan atas pepenjuru (tanpa mengira helium) sehingga ia memenuhi fluorin.

Dalam imej di atas, anda dapat melihat apa yang baru saja dikatakan. Elektronegativiti Pauling dinyatakan dalam jadual berkala mengikut warna sel. Oleh kerana fluorine adalah elektronegatif yang paling, ia sepadan dengan warna ungu yang lebih menonjol, sementara dengan warna yang lebih gelap elektronegatif (atau electropositive).

Ia juga boleh diperhatikan bahawa ketua-ketua kumpulan (H, Be, B, C, dan sebagainya) mempunyai warna lebih ringan, dan ketika Anda turun melalui kelompok, elemen-elemen lain menjadi lebih gelap. Mengapa ini? Jawapannya sekali lagi dalam sifat-sifat EI, AE, Zef (caj nuklear berkesan) dan radius atom.

Atom dalam molekul

atom individu mempunyai caj nuklear Z sebenar dan elektron luaran menjalani caj nuklear berkesan produk kesan melindungi.

Semasa bergerak melalui tempoh, Zef meningkat dengan cara yang atom kontrak; iaitu radii atom dikurangkan selama tempoh tertentu.

Ini membawa akibat bahawa pada ketika menghubungkan atom dengan yang lain, elektron "akan mengalir" ke arah atom dengan Zef yang lebih besar. Juga, ini memberikan watak ionik kepada pautan jika ada kecenderungan yang jelas dari elektron untuk pergi ke arah atom. Apabila ini tidak berlaku, kita bercakap tentang ikatan yang lebih besar kovalen.

Atas sebab ini, elektronegativiti berbeza mengikut radius atom, Zef, yang pada gilirannya berkait rapat dengan EI dan AE. Semuanya adalah rantaian.

Apa itu??

Apa itu electronegativity? Pada prinsipnya untuk menentukan sama ada sebatian binari adalah kovalen atau ionik. Apabila perbezaan elektronegativiti sangat tinggi (pada kadar 1.7 unit atau lebih), sebatian itu dikatakan ionik. Juga, ia berguna untuk membezakan dalam struktur yang wilayahnya mungkin terkaya di dalam elektron.

Dari sini, boleh diramalkan apa mekanisme atau tindak balas yang boleh dilakukan oleh sebatian itu. Di kawasan elektron yang lemah, δ +, mungkin spesies yang bermuatan negatif berfungsi dengan cara tertentu; dan di kawasan yang kaya dengan elektron, atom mereka boleh berinteraksi dalam cara yang sangat spesifik dengan molekul lain (interaksi dipole-dipole).

Contoh (klorin, oksigen, natrium, fluorin)

Apakah nilai-nilai elektronegativiti untuk atom klorin, oksigen, natrium dan fluorin? Selepas fluorida, siapa yang paling elektronegatif? Menggunakan jadual berkala diperhatikan bahawa natrium mempunyai warna ungu gelap, manakala warna untuk oksigen dan klorin adalah sangat mirip.

nilai keelektronegatifan untuk skala Pauling, Mulliken Allred-Rochow dan adalah:

Na (0.93, 1.21, 1.01).

O (3.44, 3.22, 3.50).

Cl (3.16, 3.54, 2.83).

F (3.98, 4.43, 4.10).

Perhatikan bahawa nilai angka dengan perbezaan diperhatikan antara negatif oksigen dan klorin.

Menurut skala Mulliken, klorin lebih banyak elektronegatif daripada oksigen, tidak seperti skala Pauling dan Allred-Rochow. Perbezaan dalam elektronegativiti antara kedua-dua elemen ini lebih jelas menggunakan skala Allred-Rochow. Dan akhirnya, fluorin tanpa mengira skala yang dipilih adalah elektronegatif yang paling.

Oleh itu, di mana terdapat atom F dalam molekul yang bermakna bahawa bon akan mempunyai watak ionik yang tinggi.

Rujukan

  1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat, Halaman 30 dan 44). Mc Graw Hill.
  2. Jim Clark (2000). Elektronegativiti. Diambil dari: chemguide.co.uk
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (11 Disember 2017). Definisi dan Contoh Elektronegativiti. Diambil dari: thoughtco.com
  4. Mark E. Tuckerman. (November 05, 2011). Skala elektronegativiti. Diambil dari: nyu.edu
  5. Wikipedia. (2018). Elektronegativiti Diambil dari: en.wikipedia.org