V chémii je elektronegativita meradlom stupňa, do ktorého atóm priťahuje elektróny vo väzbe. Atómy s vysokou elektronegativitou priťahujú elektróny silne, zatiaľ čo atómy s nízkou elektronegativitou priťahujú elektróny slabo. Hodnoty elektronegativity sa používajú na predpovedanie správania rôznych atómov, keď sú navzájom spojené, čo z neho robí dôležitú zručnosť v základnej chémii.
Krok
Metóda 1 z 3: Základy elektronegativity
Krok 1. Pochopte, že k chemickým väzbám dochádza, keď atómy zdieľajú elektróny
Aby sme pochopili elektronegativitu, je dôležité najskôr porozumieť významu väzby. Akékoľvek dva atómy v molekule, ktoré sú navzájom príbuzné v molekulárnom diagrame, majú väzby. V zásade to znamená, že tieto dva atómy zdieľajú dvojelektrónovú skupinu - každý atóm prispieva k väzbe jedným atómom.
Presné dôvody, prečo atómy zdieľajú elektróny a väzby, presahujú rámec tohto článku. Ak sa chcete dozvedieť viac, skúste si prečítať nasledujúce články o základoch lepenia alebo iné články
Krok 2. Pochopte, ako elektronegativita ovplyvňuje elektróny vo väzbe
Keď majú oba atómy zväzok dvoch elektrónov vo väzbe, atómy nie vždy zdieľajú spravodlivo. Keď má jeden atóm vyššiu elektronegativitu ako atóm, ku ktorému je viazaný, pritiahne dva elektróny vo väzbe bližšie k sebe. Atómy s vysokou elektronegativitou môžu priťahovať elektróny na stranu väzby a zdieľať ich so všetkými ostatnými atómami.
Napríklad v molekule NaCl (chlorid sodný) má atóm chloridu pomerne vysokú elektronegativitu a sodík má pomerne nízku elektronegativitu. Elektróny budú teda priťahované blízko chloridu a drž sa ďalej od sodíka.
Krok 3. Ako referenciu použite tabuľku elektronegativity
Elektronegatívna tabuľka prvkov má prvky usporiadané presne ako v periodickej tabuľke s tým rozdielom, že každý atóm je označený svojou vlastnou elektronegativitou. Tieto tabuľky nájdete v rôznych učebniciach chémie a technických článkoch, ako aj na internete.
Toto je odkaz na veľmi dobrú tabuľku elektronegativity. Upozorňujeme, že táto tabuľka používa najbežnejšie používanú Paulingovu stupnicu elektronegativity. Existujú však aj iné spôsoby merania elektronegativity, jeden z nich je uvedený nižšie
Krok 4. Majte na pamäti tendencie elektronegativity pre ľahký odhad
Ak ešte nemáte šikovnú tabuľku elektronegativity, stále môžete odhadnúť elektronegativitu atómu na základe jeho umiestnenia v pravidelnej periodickej tabuľke. Ako všeobecné pravidlo:
- Elektronegativita atómu sa zvyšuje vysoký čím viac sa sťahuješ správny v periodickej tabuľke.
- Elektronegativita atómu sa zvyšuje vysoký čím viac sa pohybuješ jazdiť v periodickej tabuľke.
- Atómy vpravo hore majú teda najvyššiu elektronegativitu a atómy vľavo dole majú najnižšiu elektronegativitu.
- Napríklad vo vyššie uvedenom príklade NaCl môžete povedať, že chlór má vyššiu elektronegativitu ako sodík, pretože chlór je takmer vpravo hore. Na druhej strane je sodík ďaleko vľavo, čo z neho robí jednu z najnižších atómových úrovní.
Metóda 2 z 3: Hľadanie väzieb pomocou elektronegativity
Krok 1. Nájdite rozdiel v elektronegativite medzi týmito dvoma atómami
Keď sú dva atómy viazané, rozdiel medzi ich elektronegativitami vám môže povedať o kvalite väzby medzi nimi. Odčítajte menšiu elektronegativitu od väčšej a nájdite rozdiel.
Ak sa napríklad pozrieme na molekulu VF, od fluóru (4, 0) odpočítame elektronegativitu vodíka (2, 1). 4, 0 - 2, 1 = 1, 9
Krok 2. Ak je rozdiel nižší ako 0,5, väzba je nepolárna kovalentná
V tejto väzbe sú elektróny pomerne zdieľané. Táto väzba netvorí molekulu, ktorá má veľký rozdiel v náboji medzi týmito dvoma atómami. Nepolárne väzby je veľmi ťažké zlomiť.
Napríklad molekula O.2 mať tento typ väzby. Pretože oba kyslíky majú rovnakú elektronegativitu, rozdiel medzi ich elektronegativitami je 0.
Krok 3. Ak je rozdiel medzi 0,5-1, 6, väzba je polárna kovalentná
Táto väzba má viac elektrónov v jednom atóme. Vďaka tomu je molekula na konci atómu s väčším počtom elektrónov o niečo negatívnejšia a na konci atómu s menším počtom elektrónov o niečo pozitívnejšia. Nerovnováha náboja v týchto väzbách umožňuje molekulám zúčastniť sa určitých špeciálnych reakcií.
Dobrým príkladom tejto väzby je molekula H.2O (voda). O je viac elektronegatívny ako dva H, takže O má viac elektrónov a robí celú molekulu čiastočne negatívnou na O konci a čiastočne pozitívnym na H konci.
Krok 4. Ak je rozdiel väčší ako 2,0, väzba je iónová
V tejto väzbe sú všetky elektróny na jednom konci väzby. Čím viac elektronegatívneho atómu dostane záporný náboj, tým menej elektronegatívneho atómu získa kladný náboj. Takéto väzby umožňujú atómom dobre reagovať s inými atómami a dokonca ich môžu oddeliť polárne atómy.
Príkladom tejto väzby je NaCl (chlorid sodný). Chlór je tak elektronegatívny, že priťahuje oba elektróny vo väzbe k sebe, pričom sodík zostáva s kladným nábojom
Krok 5. Ak je rozdiel medzi 1,6-2, 0, nájdite kov
Ak existuje kov vo väzbe, väzba je iónový. Ak existujú iba nekovy, väzba je polárne kovalentný
- Kovy obsahujú väčšinu atómov vľavo a v strede periodickej tabuľky. Táto stránka obsahuje tabuľku prvkov, ktorými sú kovy.
- Náš HF príklad zhora je súčasťou tejto kravaty. Pretože H a F nie sú kovy, majú väzby polárny kovalentný.
Metóda 3 z 3: Nájdenie Mullikenovej elektronegativity
Krok 1. Nájdite prvú ionizačnú energiu svojho atómu
Mullikenova elektronegativita sa mierne líši od metódy merania elektronegativity použitej v Paulingovej tabuľke vyššie. Ak chcete nájsť Mullikenovu elektronegativitu pre daný atóm, nájdite prvú ionizačnú energiu atómu. To je energia potrebná na to, aby sa atóm vzdal jediného elektrónu.
- To je niečo, čo možno budete musieť hľadať v referenčných materiáloch pre chémiu. Tento web má dobrú tabuľku, ktorú môžete použiť (prejdite nadol, aby ste ho našli).
- Predpokladajme napríklad, že hľadáme elektronegativitu lítia (Li). V tabuľke na vyššie uvedenom mieste vidíme, že prvá ionizačná energia je 520 kJ/mol.
Krok 2. Nájdite elektrónovú afinitu atómu
Afinita je meranie energie získanej pridaním elektrónu k atómu za vzniku negatívneho iónu. Opäť je to niečo, čo by ste mali hľadať v referenčných materiáloch. Táto stránka obsahuje zdroje, ktoré by ste si mohli chcieť pozrieť.
Elektrónová afinita lítia je 60 KJ mol-1.
Krok 3. Vyriešte Mullikenovu rovnicu elektronegativity
Keď použijete kJ/mol ako jednotku svojej energie, rovnica pre Mullikenovu elektronegativitu je SKMulliken = (1, 97×10−3) (Ei+Eea) + 0, 19. Pripojte svoje hodnoty do rovnice a riešte pre ENMulliken.
-
V našom prípade to vyriešime takto:
-
- SKMulliken = (1, 97×10−3) (Ei+Eea) + 0, 19
- SKMulliken = (1, 97×10−3)(520 + 60) + 0, 19
- SKMulliken = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333
-
Tipy
- Okrem Paulingovej a Mullikenovej stupnice patria medzi ďalšie elektronegatívne škály Allred – Rochowova stupnica, Sandersonova stupnica a Allenova stupnica. Všetky tieto škály majú svoje vlastné rovnice na výpočet elektronegativity (niektoré z týchto rovníc sa môžu dosť skomplikovať).
- Elektronegativita nemá jednotky.
