Elektronegatiivisuus

Elektronegatiivisuus, symboli χ, on kemiallinen ominaisuus, joka kertoo, kuinka hyvin atomi pystyy vetämään elektroneja puoleensa. Atomin elektronegatiivisuuteen vaikuttavat atomin järjestysluku ja atomin valenssielektronien (uloimmat elektronit, jotka osallistuvat kemialliseen sidokseen) ja atomin ytimen välinen etäisyys. Linus Pauling esitti sen ensimmäisen kerran vuonna 1932 osana valenssisidosteoriaansa, ja se liittyy muihin kemiallisiin ominaisuuksiin. Yleensä elektronegatiivisuus kasvaa jaksollisen järjestelmän vasemmasta alakulmasta oikeaan yläkulmaan; tätä kutsutaan jaksolliseksi trendiksi.

Atomin elektronegatiivisuus voidaan laskea monella tavalla. Yleisin laskutapa on Linus Paulingin ehdottama, ja se antaa suhteellisen Paulingin asteikon. Tällä asteikolla alkuaineet saavat dimensiottomia suureita (arvoja) välillä 0,7-3,98, ja vety on 2,20.

Elektronegatiivisuuden vastakohta on sähköpositiivisuus; se on mitta, jolla mitataan, kuinka hyvin atomi luovuttaa elektroneja.

Tavat laskea elektronegatiivisuus

Paulingin elektronegatiivisuus

Pauling ehdotti elektronegatiivisuuden ideaa vuonna 1932 selittääkseen, miksi kahden eri atomin (A-B) välisen kovalenttisen sidoksen vahvuus on vahvempi kuin kovalenttisten sidosten A-A ja B-B vahvuuksien keskiarvo. Hänen valenssisidosteoriansa mukaan tämä vahvempi sidos eri atomien välillä johtuu ionivaikutuksista sidokseen.

Atomin A ja atomin B elektronegatiivisuuden ero on seuraava

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

jossa A-B-, A-A- ja B-B-sidosten dissosiaatioenergiat (eli atomien välisen sidoksen katkaisemiseen tarvittava energia) _Ed ilmoitetaan elektronivoltteina ja lisätään kerroin (eV)^{-½ sen} varmistamiseksi, että lopullisessa vastauksessa ei ole yksikköä. Yllä olevan kaavan avulla voimme laskea vedyn ja bromin elektronegatiivisuuden eroksi 0,73. (dissosiaatioenergiat: H-Br, 3,79 eV; H-H, 4,52 eV; Br-Br, 2,00 eV).

Yllä oleva yhtälö laskee vain kahden alkuaineen elektronegatiivisuuden eron. Jotta yhtälöstä voidaan tehdä asteikko, on valittava vertailupiste. Vety valittiin vertailupisteeksi, koska se sitoutuu kovalenttisesti monien alkuaineiden kanssa. Vedyn elektronegatiivisuudeksi vahvistettiin aluksi 2,1, mutta se muutettiin myöhemmin 2,20:ksi. Elektronegatiivisuusasteikon laatimiseksi on myös tiedettävä, mikä alkuaine on elektronegatiivisempi kuin vertailupiste, eli vety. Tämä tehdään usein niin sanotulla "kemiallisella intuitiolla": yllä olevassa esimerkissä vetybromidi (H-Br) liukenee veteen ja hajoaa H+-kationiksi ja Br-anioniksi. Voidaan siis olettaa, että bromi on elektronegatiivisempi kuin vety.

Alkuaineen Paulingin elektronegatiivisuuden laskemiseksi tarvitaan tiedot vähintään kahden alkuaineen muodostaman kovalenttisen sidostyypin dissosiaatioenergioista. Vuonna 1961 A. L. Allred paransi Paulingin alkuperäisiä tietoja sisällyttämällä niihin termodynaamiset tiedot, joita on paljon enemmän saatavilla. Näitä "tarkistettuja Paulingin" elektronegatiivisuusarvoja käytetään useammin.

Sähköpositiivisuus

Elektropositiivisuus mittaa alkuaineen kykyä luovuttaa elektroneja ja muodostaa positiivisia ioneja.

Tämä on pääasiassa metallien ominaisuus. Alkalimetalleilla on yksi elektroni ulkokuoressaan, ja se häviää helposti. Näillä metalleilla on alhaiset ionisaatioenergiat.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on elektronegatiivisuus?

V: Elektronegatiivisuus on kemiallinen ominaisuus, joka mittaa, kuinka hyvin atomi pystyy vetämään elektroneja puoleensa.

K: Mikä vaikuttaa atomin elektronegatiivisuuteen?

V: Atomin elektronegatiivisuuteen vaikuttavat sen järjestysluku ja sen valenssielektronien ja ytimen välinen etäisyys.

K: Kuka esitti ensimmäisenä teorian elektronegatiivisuuden käsitteestä?

V: Linus Pauling esitti elektronegatiivisuuden käsitteen ensimmäisen kerran vuonna 1932 osana valenssisidosteoriaansa.

K: Mikä on elektronegatiivisuuden jaksollinen suuntaus?

V: Elektronegatiivisuuden jaksollinen suuntaus on se, että se yleensä kasvaa jaksollisen järjestelmän vasemmasta alakulmasta oikeaan yläkulmaan.

K: Miten elektronegatiivisuus lasketaan?

V: Atomin elektronegatiivisuus voidaan laskea monella eri tavalla, mutta yleisin tapa on Linus Paulingin ehdottama tapa, joka antaa suhteellisen Paulingin asteikon.

K: Mikä on suhteellisen Paulingin asteikon arvoalue?

V: Suhteellinen Paulingin asteikko antaa alkuaineille dimensiottomia suureita (arvoja) 0,7:n ja 3,98:n välillä, ja vety on 2,20.

K: Mikä on elektronegatiivisuuden vastakohta?

V: Elektronegatiivisuuden vastakohta on sähköpositiivisuus, joka mittaa, kuinka hyvin atomi luovuttaa elektroneja.