Скале електронегативности, варијације, корисност и примјери



Тхе електронегативност је релативна периодична својства која се односе на способност атома да привуче електронску густину из своје молекуларне средине. Тенденција атома је да привуче електроне када је везана за молекул. То се огледа у понашању многих једињења и њиховом међусобном међусобном интеракцији.

Сви елементи не привлаче електроне из сусједних атома у једнакој мјери. За оне који лако преносе електронску густину, каже се да су они елецтропоситиве, док су они који се "покривају" електронима елецтронегативе. Постоји много начина да се објасни и посматра ова својина (или концепт).

На пример, у мапама електростатских потенцијала за молекул (као што је хлор диоксид на слици изнад, ЦлО)2) посматра се ефекат различитих електронегативности за атоме хлора и кисеоника.

Црвена боја указује на области молекула богатих електронима, δ-, а плаву боју оне које су сиромашне електронима, δ +. Тако, након низа рачунских прорачуна, може се успоставити ова врста карата; многи од њих показују директну везу између локације електронегативних атома и δ-.

Такође се може визуелизовати на следећи начин: унутар молекула, транзит електрона је вероватније да ће се појавити у близини више електронегативних атома. Због тога је за ЦлО2 атоми кисеоника (црвене сфере) окружени су црвеним облаком, док је атом хлора (зелена сфера) плавичастог облака.

Дефиниција електронегативности зависи од приступа који се даје феномену, који постоји неколико скала које га разматрају из одређених аспеката. Међутим, све скале имају заједничко да су подржане својственом природом атома.

Индек

  • 1 Скале електронегативности
    • 1.1
    • 1.2 Мулликен скала
    • 1.3 Скала А.Л. Аллред и Е.Роцхов
  • 2 Како се електронегативност разликује у периодном систему?
    • 2.1 Атом у молекулу
  • 3 Шта је то??
  • 4 Примери (хлор, кисеоник, натријум, флуор)
  • 5 Референце

Скале електронегативности

Електронегативност није својство које се може квантификовати нити има апсолутне вриједности. Зашто? Зато што тенденција атома да привуче електронску густину према њој није иста у свим једињењима. Другим речима: електронегативност варира у зависности од молекула.

Да за молекулу ЦлО2 атом Цл ће бити промењен за Н, затим ће се и променити тенденција О да привуче електроне; може се повећати (смањити облак) или смањити (изгубити боју). Разлика би била у новој формираној Н-О вези, да би на тај начин имао молекул О-Н-О (азот диоксид, НО2).

Како електронегативност атома није иста за све молекуларне средине, неопходно је дефинисати је у смислу других варијабли. На овај начин имамо вредности које служе као референца и које нам омогућавају да предвидимо, на пример, врсту везе која се формира (јонска или ковалентна).

Паулинг сцале

Велики научник и добитник две Нобелове награде, Линус Паулинг, предложио је 1932. квантитативну (мерљиву) форму електронегатива познату као Паулингова скала. У њему је електронегативност два елемента, А и Б, формирајући везе, била повезана са додатном енергијом повезаном са јонским карактером А-Б везе..

Како је ово? Теоретски, ковалентне везе су најстабилније, јер је расподела њихових електрона између два атома једнака; то јест, за молекуле А-А и Б-Б, оба атома дијеле електронски пар везе на исти начин. Међутим, ако је А више електронегативан, онда ће тај пар бити већи од А него Б.

У том случају, А-Б више није потпуно ковалентан, иако се његове електронегативности не разликују много, може се рећи да његова веза има висок ковалентни карактер. Када се то догоди, веза пролази кроз малу нестабилност и добија додатну енергију као продукт разлике електронегативности између А и Б..

Што је већа та разлика, то је већа снага везе А-Б, а тиме и већи јонски карактер везе.

Ова скала представља најчешће коришћену у хемији, а вредности електронегативности су настале додељивањем вредности 4 за атом флуора. Одатле су могли израчунати остале елементе.

Мулликен сцале

Док Паулинг скала има везе са енергијом повезаном са линковима, скала Роберта Мулликена више се односи на два друга периодична својства: енергију јонизације (ЕИ) и електронски афинитет (АЕ)..

Дакле, елемент са високим вредностима ЕИ и АЕ је веома електронегативан, и због тога ће привући електроне из његове молекуларне средине..

Зашто? Зато што ЕИ одражава колико је тешко "повући" спољни електрон, а АЕ колико је стабилан анион формиран у гасној фази. Ако оба својства имају велику величину, онда је елемент "љубавник" електрона.

Електронегативности Мулликена израчунавају се следећом формулом:

ΧМ = ½ (ЕИ + АЕ)

То јест, χМ једнака је просјечној вриједности ЕИ и АЕ.

Међутим, за разлику од Паулингове скале која зависи од тога који атоми формирају везе, то је повезано са својствима валентног стања (са његовим стабилнијим електронским конфигурацијама)..

Обе скале генеришу сличне вредности електронегативности за елементе и приближно се односе на следећу реконверзију:

ΧП = 1,35 (М)1/2 - 1.37

Оба КсМ као КсП оне су бездимензионалне вредности; то значи да им недостају јединице.

Сцале оф А.Л. Аллред и Е.Роцхов

Постоје и друге скале електронегативности, као што су Сандерсон и Аллен. Међутим, онај који следи прва два је скала Аллреда и Роцхова (χАР). Овај пут се заснива на ефективном нуклеарном набоју који електрон доживљава на површини атома. Дакле, она је директно повезана са атрактивном снагом језгра и ефектом екрана.

Како се електронегативност разликује у периодном систему?

Без обзира на скале или вриједности које имате, електронегативност се повећава с десна на лијево за одређени период, а од дна према врху у групама. Дакле, повећава се према горњој десној дијагонали (без бројања хелијума) све док не достигне флуор.

На слици изнад можете видети шта је управо речено. Полинг електронегативности се изражавају у периодном систему према бојама ћелија. Будући да је флуор најеелектронегативнији, он одговара израженијој љубичастој боји, док мање електронегативним (или електропозитивним) тамнијим бојама.

Такође се може приметити да главе група (Х, Бе, Б, Ц, итд.) Имају боје светлије, и да док се спуштате кроз групу други елементи постају тамнији. Зашто је ово? Одговор је опет на својствима ЕИ, АЕ, Зеф (ефективно нуклеарно наелектрисање) иу атомском радијусу.

Атом у молекулу

Појединачни атоми имају прави нуклеарни набој З, а спољни електрони трпе ефективно нуклеарно наелектрисање због ефекта заштите.

Како се креће кроз период, Зеф се повећава на такав начин да се атом раскине; то јест, атомски радијуси се смањују током периода.

То доводи до тога да, у тренутку повезивања атома са другим, електрони "ће тећи" према атому са већим Зефом. Такође, ово даје јонском карактеру линији ако постоји изражена тенденција електрона да иду ка атому. Када то није случај, говоримо о претежно ковалентној вези.

Из тог разлога електронегативност варира у зависности од атомских полупречника, Зеф, који су уско повезани са ЕИ и АЕ. Све је ланац.

За шта је??

За шта је електронегативност? У принципу, да се одреди да ли је бинарно једињење ковалентно или јонско. Када је разлика у електронегативности веома висока (брзином од 1.7 јединица или више), речено је да је једињење јонско. Такође, корисно је разазнати у структури које ће регије можда бити најбогатије електронима.

Одавде се може предвидети који механизам или реакција може да претрпи једињење. У сиромашним областима електрона, δ +, могуће је да негативно набијене врсте раде на одређени начин; и у областима богатим електронима, њихови атоми могу да делују веома специфично са другим молекулима (дипол-дипол интеракције).

Примери (хлор, кисеоник, натријум, флуор)

Које су вредности електронегативности за атоме хлора, кисеоника, натријума и флуора? После флуорида, ко је највише електронегативан? Користећи периодни систем, примећено је да натријум има тамно љубичасту боју, док су боје за кисеоник и хлор визуелно веома сличне..

Његове вредности електронегативности за скале Паулинг, Мулликен и Аллред-Роцхов су:

(0.93, 1.21, 1.01).

О (3.44, 3.22, 3.50).

Цл (3.16, 3.54, 2.83).

Ф (3.98, 4.43, 4.10).

Треба приметити да се са нумеричким вредностима уочава разлика између негативности кисеоника и хлора.

Према Мулликеновој скали, хлор је електронегативнији од кисеоника, за разлику од Паулингових и Аллред-Роцхов скала. Разлика у електронегативности између оба елемента је још очигледнија употребом Аллред-Роцхов скале. И на крају, флуор без обзира на изабрану скалу је најеелектронегативнији.

Дакле, тамо гдје је атом Ф у молекулу то значи да ће веза имати висок ионски карактер.

Референце

  1. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (Четврто издање, стр. 30 и 44). Мц Грав Хилл.
  2. Јим Цларк (2000). Електронегативност. Преузето из: цхемгуиде.цо.ук
  3. Анне Марие Хелменстине, Пх.Д. (11. децембар 2017.) Дефиниција и примери електронегативности. Преузето са: тхоугхтцо.цом
  4. Марк Е. Туцкерман. (Новембар 05, 2011). Скала електронегативности. Преузето из: ниу.еду
  5. Википедиа. (2018). Електронегативност Такен фром: ен.википедиа.орг