Elektronegatiivsus

Elektronegatiivsus, sümbol χ, on keemiline omadus, mis näitab, kui hästi suudab aatom elektronid enda poole tõmmata. Aatomi elektronegatiivsust mõjutavad aatomi aatomi aatomiarv ja aatomi valentselektronide (kõige välimiste elektronide, mis osalevad keemilises sidemetes) ja aatomituuma vaheline kaugus. Esimest korda käsitles seda 1932. aastal Linus Pauling oma valentsussidemeteooria osana ning see on seotud teiste keemiliste omadustega. Üldiselt suureneb elektronegatiivsus perioodilisustabelis vasakult allapoole ja paremalt ülevalt ülespoole; seda nimetatakse perioodilisuse suundumuseks.

Aatomi elektronegatiivsuse arvutamiseks on mitmeid viise. Kõige levinum arvutamisviis on Linus Paulingi pakutud arvutamisviis, mis annab suhtelise Paulingi skaala. See skaala annab elementidele mõõtmeta suurused (väärtused) vahemikus 0,7 kuni 3,98, kusjuures vesinik on 2,20.

Elektronegatiivsuse vastandiks on elektropositiivsus; see näitab, kui hästi aatom elektronid ära annab.

Elektronegatiivsuse arvutamise viisid

Paulingi elektronegatiivsus

Pauling pakkus 1932. aastal välja elektronegatiivsuse idee, et selgitada, miks kahe erineva aatomi (A-B) vahelise kovalentse sideme tugevus on tugevam kui kovalentse sideme A-A ja B-B tugevuste keskmine. Tema valentsussidemeteooria ütles, et see tugevam side erinevate aatomite vahel on põhjustatud ioonide mõju tõttu sidemetele.

Aatomi A ja aatomi B elektronegatiivsuse erinevus on

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

kus A-B, A-A ja B-B sidemete dissotsiatsioonienergiad (st aatomitevahelise sideme lõhkumiseks vajalik energia) _Ed on antud elektronvoltides ja lisatakse tegur (eV)^-½, et lõplik vastus ei oleks ühikuga. Ülaltoodud valemiga saame arvutada, et vesiniku ja broomi elektronegatiivsuse erinevus on 0,73. (dissotsiatsioonienergiad: H-Br, 3,79 eV; H-H, 4,52 eV; Br-Br, 2,00 eV)

Ülaltoodud võrrand arvutab ainult kahe elemendi elektronegatiivsuse erinevust. Et võrrandist saaks teha skaala, tuleb valida võrdluspunkt. Võrdluspunktiks valiti vesinik, sest ta on paljude elementidega kovalentselt seotud. Vesiniku elektronegatiivsuseks määrati esialgu 2,1, kuid hiljem muudeti see 2,20-ks. Teine asi, mida elektronegatiivsuse skaala koostamiseks on vaja teada, on see, milline element on võrdluspunktist, milleks on vesinik, elektronegatiivsem. Seda tehakse sageli nn "keemilise intuitsiooni" abil: ülaltoodud näites lahustub vesinikbromiid (H-Br) vees ja laguneb H+ katiooniks ja Br- aniooniks. Seega võib eeldada, et broom on elektronegatiivsem kui vesinik.

Et arvutada elemendi Paulingi elektronegatiivsust, on vaja andmeid vähemalt kahte tüüpi kovalentsete sidemete dissotsiatsioonienergiate kohta, mida element tekitab. 1961. aastal parandas A. L. Allred Paulingi algseid andmeid, et kaasata termodünaamilised andmed, mis on palju kättesaadavamad. Neid "muudetud Paulingi" elektronegatiivsuse väärtusi kasutatakse sagedamini.

Elektropositiivsus

Elektropositiivsus näitab elemendi võimet loovutada elektrone ja moodustada positiivseid ioone.

Peamiselt on see metallide omadus. Leelismetallide väliskoores on üks elektron ja see kaob kergesti. Nende metallide ionisatsioonienergia on madal.

Küsimused ja vastused

K: Mis on elektronegatiivsus?

V: Elektronegatiivsus on keemiline omadus, mis mõõdab, kui hästi suudab aatom elektronid enda poole tõmmata.

K: Mis mõjutab aatomi elektronegatiivsust?

V: Aatomi elektronegatiivsust mõjutavad aatomi aatomiarv ning valentselektronide ja tuuma vaheline kaugus.

K: Kes esimesena teoretiseeris elektronegatiivsuse mõiste?

V: Elektronegatiivsuse mõiste teoreetiliselt käsitles esimest korda Linus Pauling 1932. aastal osana oma valentsussidemeteooriast.

K: Milline on elektronegatiivsuse perioodiline suundumus?

V: Elektronegatiivsuse perioodiline suundumus seisneb selles, et see suureneb üldiselt perioodilisustabelis vasakult allapoole ja paremalt ülevalt ülespoole.

K: Kuidas arvutatakse elektronegatiivsust?

V: Aatomi elektronegatiivsuse arvutamiseks on mitmeid viise, kuid kõige levinum on Linus Paulingi pakutud viis, mis annab suhtelise Paulingi skaala.

K: Milline on suhtelise Paulingi skaala väärtuste vahemik?

V: Suhteline Paulingi skaala annab elementide mõõtmeta suurused (väärtused) vahemikus 0,7 kuni 3,98, kusjuures vesinik on 2,20.

K: Mis on elektronegatiivsuse vastand?

V: Elektronegatiivsuse vastandiks on elektropositiivsus, mis mõõdab, kui hästi aatom elektronid ära annab.