ELEKTRONEGATIVIDAD: KALISKIS, PAGKAKAIBA-IBA, UTILITY, AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang electronegativity ay isang pana-panahong pag-aari na may kaugnayan sa kakayahan ng isang atom upang maakit ang density ng elektron ng kapaligiran ng molekular. Ito ay ang ugali ng isang atom na maakit ang mga electron kapag ito ay naka-attach sa isang molekula. Ito ay makikita sa pag-uugali ng maraming mga compound at kung paano sila nakikipag-ugnay sa intermolecularly sa bawat isa.

Hindi lahat ng mga elemento ay nakakaakit ng mga electron mula sa mga katabing atoms hanggang sa parehong degree. Sa kaso ng mga madaling bumigay sa density ng elektron, sinasabing electropositive sila, samantalang ang mga "sumaklaw" sa kanilang sarili sa mga electron ay elektronegative. Maraming mga paraan upang maipaliwanag at obserbahan ang pag-aari na ito (o konsepto).

Pinagmulan: Wikipedia Commons.

Halimbawa, sa mga potensyal na mapa ng electrostatic para sa isang molekula (tulad ng isa para sa chlorine dioxide sa imahe sa itaas, ClO ₂ ) ang epekto ng iba't ibang mga electronegativities ay sinusunod para sa mga atomo ng klorin at oxygen.

Ang pulang kulay ay nagpapahiwatig ng mga rehiyon na mayaman sa elektron, δ-, at asul na kulay ay nagpapahiwatig ng mga elektron-mahirap, δ +. Kaya, pagkatapos ng isang serye ng mga kalkulasyon sa pagkalkula, ang ganitong uri ng mapa ay maaaring maitatag; marami sa kanila ang nagpapakita ng isang direktang ugnayan sa pagitan ng lokasyon ng mga electronegative atoms at δ-.

Maaari rin itong mailarawan tulad ng mga sumusunod: sa loob ng isang molekula, ang transit ng mga electron ay mas malamang na maganap sa paligid ng mga pinaka-electronegative atoms. Ito ay para sa kadahilanang ito na para sa ClO ₂ ang mga atomo ng oxygen (ang pulang spheres) ay napapalibutan ng isang pulang ulap, habang ang atom ng chlorine (ang berdeng globo) isang mala-bughaw na ulap.

Ang kahulugan ng electronegativity ay nakasalalay sa diskarte na ibinibigay sa kababalaghan, mayroong maraming mga kaliskis na isinasaalang-alang ito mula sa ilang mga aspeto. Gayunpaman, ang lahat ng mga kaliskis ay magkapareho na sinusuportahan sila ng intrinsic na kalikasan ng mga atomo.

Mga kaliskis ng elektronegorya

Ang elektronegorya ay hindi isang pag-aari na maaaring masukat, o mayroon ding ganap na mga halaga. Bakit? Dahil ang ugali ng isang atom upang maakit ang density ng elektron patungo dito ay hindi pareho sa lahat ng mga compound. Sa madaling salita: ang electronegativity ay nag-iiba depende sa molekula.

Kung, para sa molekula ng ClO ₂ , ang Cl atom ay ipinagpalit para sa N atom, kung gayon ang ugali ng O na maakit ang mga electron ay magbabago din; maaari itong tumaas (gawin ang cloud redder) o bawasan (mawala ang kulay). Ang pagkakaiba ay matatagpuan sa bagong WALANG bono na nabuo, sa gayon ang pagkakaroon ng ONO molekula (nitrogen dioxide, HINDI ₂ ).

Tulad ng electronegativity ng isang atom ay hindi pareho para sa lahat ng mga molekular na paligid, kinakailangan upang tukuyin ito sa mga tuntunin ng iba pang mga variable. Sa ganitong paraan, mayroon kaming mga halaga na nagsisilbing sanggunian at pinapayagan ang paghuhula, halimbawa, ang uri ng bono na nabuo (ionic o covalent).

Scale ng Pauling

Ang mahusay na siyentipiko at nagwagi ng dalawang Nobel Prize, Linus Pauling, na iminungkahi noong 1932 isang dami (nasusukat) form ng electronegative na kilala bilang ang Pauling scale. Sa loob nito, ang elektroneguridad ng dalawang elemento, A at B, na bumubuo ng mga bono, ay nauugnay sa labis na enerhiya na nauugnay sa ionic character ng bond AB.

Paano ito? Ang teoretically covalent bond ay ang pinaka-matatag, dahil ang pamamahagi ng kanilang mga electron sa pagitan ng dalawang mga atom ay pantay; iyon ay, para sa mga molekula AA at BB parehong mga atom ay nagbabahagi ng pares ng mga electron ng bono sa parehong paraan. Gayunpaman, kung ang A ay mas electronegative, kung gayon ang pares ay magiging higit pa sa A kaysa sa B.

Sa kasong iyon, ang AB ay hindi na ganap na covalent, bagaman kung ang mga electronegativities na ito ay hindi magkakaiba-iba, masasabi na ang bono nito ay may mataas na katangian ng covalent. Kapag nangyari ito, ang bono ay sumasailalim sa isang maliit na kawalang-tatag at nakakakuha ng labis na enerhiya bilang isang produkto ng pagkakaiba-iba ng elektroneguridad sa pagitan ng A at B.

Ang mas malaki ang pagkakaiba-iba na ito, mas malaki ang lakas ng bono ng AB, at dahil dito mas malaki ang ionic character ng bono na iyon.

Ang scale na ito ay kumakatawan sa pinaka malawak na ginagamit sa kimika, at ang mga halagang elektronegatividad ay lumitaw mula sa pagtatalaga ng isang halaga ng 4 para sa atom ng fluorine. Mula doon maaari nilang kalkulahin iyon sa iba pang mga elemento.

Scale ng Mulliken

Habang ang Pauling scale ay may kinalaman sa enerhiya na nauugnay sa mga bono, ang scale ng Robert Mulliken ay higit na nauugnay sa dalawang iba pang mga pana-panahong katangian: ionization energy (EI) at electron affinity (AE).

Kaya, ang isang elemento na may mataas na halaga ng EI at AE ay napaka electronegative, at samakatuwid ay maaakit ang mga electron mula sa kapaligiran ng molekular.

Bakit? Sapagkat sinasalamin ng EI kung gaano kahirap ang "rip" ng isang panlabas na elektron mula dito, at ang AE kung gaano katatag ang anion na nabuo sa phase ng gas. Kung ang parehong mga katangian ay may mataas na magnitude, kung gayon ang elemento ay "magkasintahan" ng mga electron.

Ang mga electronegativities ng Mulliken ay kinakalkula gamit ang sumusunod na pormula:

Χ _M = ½ (EI + AE)

Iyon ay, ang χ _M ay katumbas ng average na halaga ng EI at AE.

Gayunpaman, hindi tulad ng scale ng Pauling na nakasalalay sa kung aling mga atom ang bumubuo ng mga bono, ito ay nauugnay sa mga katangian ng estado ng valence (kasama ang kanilang pinaka-matatag na elektronikong pagsasaayos).

Ang parehong mga kaliskis ay bumubuo ng magkaparehong mga halaga ng elektroneguridad para sa mga elemento at halos nauugnay sa sumusunod na pagbabagong-tatag:

Χ _P = 1.35 (Χ _M ) ^1/2 - 1.37

Parehong X _M at X _P ay walang halaga na walang sukat; iyon ay, kulang sila ng mga yunit.

AL Allred at E. Rochow scale

Mayroong iba pang mga kaliskis sa elektronegorya, tulad ng mga kaliskis sa Sanderson at Allen. Gayunpaman, ang sumusunod sa unang dalawa ay ang scale ng Allred at Rochow (χ _AR ). Sa pagkakataong ito ay batay sa epektibong singil ng nuklear na nakakaranas ng isang elektron sa ibabaw ng mga atomo. Samakatuwid, ito ay direktang nauugnay sa kaakit-akit na puwersa ng core at epekto ng screen.

Paano naiiba ang electronegativity sa pana-panahong talahanayan?

Pinagmulan: Bartux sa nl.wikipedia.

Anuman ang mga kaliskis o mga halaga na mayroon ka, ang electronegativity ay tumataas mula kanan hanggang kaliwa para sa isang panahon, at mula sa ibaba hanggang sa itaas sa mga pangkat. Kaya, tumataas ito patungo sa kanang itaas na dayagonal (hindi nagbibilang ng helium) hanggang sa matugunan nito ang fluorine.

Sa imahe sa itaas makikita mo ang sinabi. Sa pana-panahong talahanayan, ang mga electronegativities ng Pauling ay ipinahayag bilang isang function ng mga kulay ng mga cell. Dahil ang fluorine ay ang pinaka electronegative, mayroon itong isang mas kilalang lila na kulay, habang ang hindi bababa sa mga electronegative (o electropositive) mas madidilim na kulay.

Gayundin, mapapansin na ang mga pinuno ng pangkat (H, Be, B, C, atbp.) Ay may mas magaan na kulay, at habang ang isa ay bumababa sa pangkat, ang iba pang mga elemento ay nagdilim. Ano ang tungkol dito? Ang sagot muli ay pareho sa mga katangian ng EI, AE, Zef (epektibong singil ng nukleyar) at sa atomic radius.

Ang atom sa molekula

Ang mga indibidwal na atom ay may isang tunay na singil sa nukleyar Z at ang mga panlabas na elektron ay nagdurusa ng isang epektibong singil ng nukleyar mula sa epekto ng kalasag.

Habang gumagalaw ito sa isang panahon, tumataas ang Zef sa paraang ang mga kontrata ng atom; iyon ay, ang atomic radii ay nabawasan sa loob ng isang panahon.

Ito ang kahihinatnan na, sa sandali ng pagbubuklod sa isang atom sa isa pa, ang mga electron ay "dumadaloy" patungo sa atom na may pinakamataas na Zef. Gayundin, nagbibigay ito ng isang ionic character sa bono kung mayroong isang minarkahang ugali para sa mga electron na pumunta patungo sa isang atom. Kapag hindi ito ang kaso, pagkatapos ay nagsasalita kami ng isang nakararami na covalent bond.

Para sa kadahilanang ito ang electronegativity ay nag-iiba ayon sa atomic radii, Zef, na siya namang malapit na nauugnay sa EI at AE. Ang lahat ay isang kadena.

Para saan ito?

Ano ang electronegativity para sa? Sa prinsipyo upang matukoy kung ang isang binary compound ay covalent o ionic. Kapag ang pagkakaiba-iba ng elektroneguridad ay napakataas (sa rate na 1.7 mga yunit o higit pa) ang compound ay sinasabing ionic. Kapaki-pakinabang din ito para sa pag-unawa sa isang istraktura na kung saan ang mga rehiyon ay maaaring maging mayaman sa mga electron.

Mula rito, mahuhulaan kung anong mekanismo o reaksyon ang maaaring sumailalim sa compound. Sa mga rehiyon na hindi maganda ang elektron, δ +, ang mga negatibong species na sisingilin ay maaaring kumilos sa isang tiyak na paraan; at sa mga rehiyon na mayaman sa elektron, ang kanilang mga atomo ay maaaring makipag-ugnay sa napaka-tiyak na paraan sa iba pang mga molekula (mga interaksiyong dipole-dipole).

Mga halimbawa (murang luntian, oxygen, sodium, fluorine)

Ano ang mga halagang elektroneguridad para sa chlorine, oxygen, sodium, at fluorine atoms? Pagkatapos ng fluorine, sino ang pinaka electronegative? Gamit ang pana-panahong talahanayan, napansin na ang sodium ay may isang madilim na kulay ng lila, habang ang mga kulay para sa oxygen at klorin ay biswal na magkatulad.

Ang mga halagang elektroneguridad nito para sa mga kaliskis ng Pauling, Mulliken, at Allred-Rochow ay:

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).

Tandaan na sa mga halagang may numerong pagkakaiba ang sinusunod sa pagitan ng mga negatividad ng oxygen at murang luntian.

Ayon sa scale ng Mulliken, ang klorin ay mas electronegative kaysa sa oxygen, salungat sa mga kaliskis ng Pauling at Allred-Rochow. Ang pagkakaiba-iba ng electronegativity sa pagitan ng dalawang elemento ay mas maliwanag na ginagamit ang scale ng Allred-Rochow. At sa wakas, ang fluorine anuman ang sukat na napili ay ang pinaka electronegative.

Samakatuwid, kung saan mayroong isang F atom sa isang molekula nangangahulugan ito na ang bono ay magkakaroon ng isang mataas na ionic character.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon., Mga Pahina 30 at 44). Mc Graw Hill.
2. Jim Clark. (2000). Elektronegorya. Kinuha mula sa: chemguide.co.uk
3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (Disyembre 11, 2017). Kahulugan at Mga Halimbawa ng Elektronegatividad. Kinuha mula sa: thoughtco.com
4. Mark E. Tuckerman. (Nobyembre 5, 2011). Sukat ng elektronegorya. Kinuha mula sa: nyu.edu
5. Wikipedia. (2018). Elektronegorya. Kinuha mula sa: es.wikipedia.org