I kjemi er elektronegativitet en måling av i hvilken grad et atom tiltrekker seg elektroner i en binding. Atomer med høy elektronegativitet tiltrekker seg elektroner sterkt, mens atomer med lav elektronegativitet tiltrekker seg elektroner svakt. Elektronegativitetsverdier brukes til å forutsi oppførselen til forskjellige atomer når de er bundet til hverandre, noe som gjør det til en viktig ferdighet i grunnleggende kjemi.
Steg
Metode 1 av 3: Grunnleggende om elektronegativitet
Trinn 1. Forstå at kjemiske bindinger oppstår når atomer deler elektroner
For å forstå elektronegativitet er det viktig å først forstå betydningen av binding. Alle to atomer i et molekyl som er relatert til hverandre i et molekylært diagram, har bindinger. I utgangspunktet betyr dette at de to atomene deler en to -elektron pool - hvert atom bidrar med ett atom til bindingen.
De eksakte årsakene til at atomer deler elektroner og bindinger er utenfor denne artikkelen. Hvis du vil lære mer, kan du prøve å lese følgende artikler om grunnleggende bindinger eller andre artikler
Trinn 2. Forstå hvordan elektronegativitet påvirker elektronene i en binding
Når begge atomene har en pool av to elektroner i en binding, deler atomene ikke alltid rettferdig. Når ett atom har en høyere elektronegativitet enn atomet det er knyttet til, tiltrekker det seg de to elektronene i bindingen nærmere seg selv. Atomer med høy elektronegativitet kan tiltrekke elektroner til siden av bindingen og dele dem med alle andre atomer.
For eksempel, i NaCl (natriumklorid) molekylet, har kloridatomet en ganske høy elektronegativitet og natrium har en ganske lav elektronegativitet. Dermed vil elektronene bli tiltrukket nær klorid og hold deg unna natrium.
Trinn 3. Bruk elektronegativitetstabellen som referanse
Elementenes elektronegativitetstabell har elementene arrangert nøyaktig som i det periodiske systemet, bortsett fra at hvert atom er merket med sin egen elektronegativitet. Disse tabellene finnes i en rekke kjemiske lærebøker og ingeniørartikler, så vel som online.
Dette er en lenke til en veldig god elektronegativitetstabell. Vær oppmerksom på at denne tabellen bruker den mest brukte Pauling -elektronegativitetsskalaen. Det er imidlertid andre måter å måle elektronegativitet på, hvorav den ene er vist nedenfor
Trinn 4. Husk elektronegativitetstendensene for et enkelt estimat
Hvis du ikke har et praktisk elektronegativitetstabell ennå, kan du fortsatt estimere et atoms elektronegativitet basert på dets plassering på det vanlige periodiske systemet. Som en generell regel:
- Atomets elektronegativitet øker høy jo mer du flytter til Ikke sant i det periodiske systemet.
- Atomets elektronegativitet øker høy jo mer du beveger deg ri i det periodiske systemet.
- Dermed har atomene øverst til høyre den høyeste elektronegativiteten og atomene nederst til venstre har de laveste elektronegativitetene.
- For eksempel, i NaCl -eksemplet ovenfor, kan du fortelle at klor har en høyere elektronegativitet enn natrium fordi kloret er nesten øverst til høyre. På den annen side er natrium langt til venstre, noe som gjør det til et av de laveste atomnivåene.
Metode 2 av 3: Finne obligasjoner ved elektronegativitet
Trinn 1. Finn forskjellen i elektronegativitet mellom de to atomene
Når to atomer er bundet, kan forskjellen mellom elektronegativitetene til de to fortelle deg om kvaliteten på bindingen mellom dem. Trekk den mindre elektronegativiteten fra den større for å finne forskjellen.
For eksempel, hvis vi ser på HF -molekylet, vil vi trekke fra elektronegativiteten til hydrogen (2, 1) fra fluor (4, 0). 4, 0 - 2, 1 = 1, 9
Trinn 2. Hvis differansen er under 0,5, er bindingen upolær kovalent
I denne bindingen er elektronene ganske delte. Denne bindingen danner ikke et molekyl som har en stor forskjell i ladning mellom de to atomene. Ikke-polare bindinger har en tendens til å være svært vanskelige å bryte.
For eksempel O. -molekylet2 har denne typen obligasjoner. Siden begge oksygener har samme elektronegativitet, er forskjellen mellom deres elektronegativiteter 0.
Trinn 3. Hvis forskjellen er mellom 0,5-1, 6, er bindingen polær kovalent
Denne bindingen har flere elektroner i ett atom. Dette gjør molekylet litt mer negativt på enden av atomet med flere elektroner, og litt mer positivt på enden av atomet med færre elektroner. Ubalansen i ladningen i disse bindingene gjør at molekyler kan delta i visse spesielle reaksjoner.
Et godt eksempel på denne bindingen er H. -molekylet2O (vann). O er mer elektronegativ enn de to H -ene, så O har flere elektroner og gjør hele molekylet delvis negativt i O -enden og delvis positivt i H -enden.
Trinn 4. Hvis forskjellen er mer enn 2,0, er bindingen ionisk
I denne bindingen er alle elektronene i den ene enden av bindingen. Jo mer elektronegativt atom får en negativ ladning og jo mindre elektronegativt atom får en positiv ladning. Slike bindinger tillater atomer å reagere godt med andre atomer og til og med separeres med polare atomer.
Et eksempel på denne bindingen er NaCl (natriumklorid). Klor er så elektronegativ at det tiltrekker seg begge elektronene i bindingen mot seg selv, og etterlater natrium med en positiv ladning
Trinn 5. Hvis forskjellen er mellom 1,6-2, 0, finn metallet
Hvis det er metall i bindingen, bindingen er ionisk. Hvis det bare er ikke-metaller, er bindingen polar kovalent
- Metaller består av de fleste atomene til venstre og midten av det periodiske systemet. Denne siden har en tabell som viser elementene som er metaller.
- Vårt HF -eksempel ovenfra er inkludert i dette slipset. Siden H og F ikke er metaller, har de bindinger polar kovalent.
Metode 3 av 3: Finne mulliken elektronegativitet
Trinn 1. Finn atomets første ioniseringsenergi
Mullikens elektronegativitet er litt forskjellig fra metoden for måling av elektronegativitet som ble brukt i Paulings tabell ovenfor. For å finne Mulliken -elektronegativiteten for et gitt atom, finn atomets første ioniseringsenergi. Dette er energien som kreves for å få et atom til å gi opp et enkelt elektron.
- Dette er noe du kanskje må se etter i kjemiske referansematerialer. Dette nettstedet har et godt bord, som du kanskje vil bruke (rull ned for å finne det).
- Anta for eksempel at vi ser etter elektronegativiteten til litium (Li). I tabellen på stedet ovenfor kan vi se at den første ioniseringsenergien er 520 kJ/mol.
Trinn 2. Finn atomaffiniteten til atomet
Affinitet er en måling av energien som oppnås når et elektron tilsettes et atom for å danne et negativt ion. Igjen, dette er noe du bør se etter i referansematerialer. Dette nettstedet har ressurser du kanskje vil slå opp.
Elektronaffiniteten til litium er 60 KJ mol-1.
Trinn 3. Løs Mulliken elektronegativitetsligning
Når du bruker kJ/mol som enheten for energien din, er ligningen for Mulliken elektronegativitet NOMulliken = (1, 97×10−3) (E.Jeg+Eea) + 0, 19. Koble verdiene dine til ligningen og løs for ENMulliken.
-
I vårt eksempel løser vi det slik:
-
- NOMulliken = (1, 97×10−3) (E.Jeg+Eea) + 0, 19
- NOMulliken = (1, 97×10−3)(520 + 60) + 0, 19
- NOMulliken = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333
-
Tips
- I tillegg til Pauling- og Mulliken -skalaene inkluderer andre elektronegativitetsskalaer Allred - Rochow -skalaen, Sanderson -skalaen og Allen -skalaen. Alle disse skalaene har sine egne ligninger for å beregne elektronegativitet (noen av disse ligningene kan bli ganske kompliserte).
- Elektronegativitet har ingen enheter.
