Inom kemi är elektronegativitet ett mått på i vilken grad en atom lockar elektroner i en bindning. Atomer med hög elektronegativitet lockar elektroner starkt, medan atomer med låg elektronegativitet lockar elektroner svagt. Elektronegativitetsvärden används för att förutsäga beteendet hos olika atomer när de är bundna till varandra, vilket gör det till en viktig färdighet i grundläggande kemi.
Steg
Metod 1 av 3: Grundläggande för elektronegativitet
Steg 1. Förstå att kemiska bindningar uppstår när atomer delar elektroner
För att förstå elektronegativitet är det viktigt att först förstå betydelsen av bindning. Alla två atomer i en molekyl som är relaterade till varandra i ett molekylschema har bindningar. I grund och botten betyder detta att de två atomerna delar en tvåelektronpool - varje atom bidrar med en atom till bindningen.
De exakta anledningarna till varför atomer delar elektroner och bindningar ligger utanför denna artikel. Om du vill lära dig mer, försök läsa följande artiklar om grundläggande bindning eller andra artiklar
Steg 2. Förstå hur elektronegativitet påverkar elektronerna i en bindning
När båda atomerna har en pool av två elektroner i en bindning, delar atomerna inte alltid rättvist. När en atom har en högre elektronegativitet än den atom till vilken den är bunden, lockar den de två elektronerna i bindningen närmare sig själv. Atomer med hög elektronegativitet kan locka elektroner till sidan av bindningen och dela dem med alla andra atomer.
Till exempel i NaCl (natriumklorid) molekylen har kloridatomen en ganska hög elektronegativitet och natrium har en ganska låg elektronegativitet. Således kommer elektronerna attraheras nära klorid och håll dig borta från natrium.
Steg 3. Använd elektronegativitetstabellen som referens
Elementens elektronegativitetstabell har elementen ordnade exakt som i det periodiska systemet, förutom att varje atom är märkt med sin egen elektronegativitet. Dessa tabeller finns i en mängd olika kemi läroböcker och tekniska artiklar samt online.
Detta är en länk till en mycket bra elektronegativitetstabell. Observera att denna tabell använder den mest använda Paulings elektronegativitetsskala. Det finns dock andra sätt att mäta elektronegativitet, varav ett visas nedan
Steg 4. Tänk på elektronegativitetstendenser för en enkel uppskattning
Om du inte har en praktisk elektronegativitetstabell än kan du fortfarande uppskatta en atoms elektronegativitet baserat på dess plats på det vanliga periodiska systemet. Som en generell regel:
- Atomens elektronegativitet ökar lång ju mer du flyttar till höger i det periodiska systemet.
- Atomens elektronegativitet ökar lång ju mer du rör dig rida i det periodiska systemet.
- Atomerna uppe till höger har alltså den högsta elektronegativiteten och atomerna längst ner till vänster har de lägsta elektronegativiteterna.
- Till exempel i NaCl -exemplet ovan kan du se att klor har en högre elektronegativitet än natrium eftersom klor är nästan högst upp till höger. Å andra sidan är natrium långt till vänster, vilket gör det till en av de lägsta atomnivåerna.
Metod 2 av 3: Hitta obligationer genom elektronegativitet
Steg 1. Hitta skillnaden i elektronegativitet mellan de två atomerna
När två atomer är bundna kan skillnaden mellan de två elektronegativiteterna berätta om kvaliteten på bindningen mellan dem. Subtrahera den mindre elektronegativiteten från den större för att hitta skillnaden.
Om vi till exempel tittar på HF -molekylen kommer vi att subtrahera väte (2, 1) elektronegativitet från fluor (4, 0). 4, 0 - 2, 1 = 1, 9
Steg 2. Om skillnaden är under 0,5 är bindningen opolär kovalent
I denna bindning är elektronerna ganska delade. Denna bindning bildar inte en molekyl som har en stor laddningsskillnad mellan de två atomerna. Ipolära bindningar tenderar att vara mycket svåra att bryta.
Till exempel O. -molekylen2 har denna typ av bindning. Eftersom båda oxygenerna har samma elektronegativitet är skillnaden mellan deras elektronegativiteter 0.
Steg 3. Om skillnaden är mellan 0,5-1, 6 är bindningen polär kovalent
Denna bindning har fler elektroner i en atom. Detta gör molekylen något mer negativ i slutet av atomen med fler elektroner och något mer positiv i slutet av atomen med färre elektroner. Laddningsobalansen i dessa bindningar gör att molekyler kan delta i vissa speciella reaktioner.
Ett bra exempel på denna bindning är H. -molekylen2O (vatten). O är mer elektronegativ än de två H: erna, så O har fler elektroner och gör hela molekylen delvis negativ i O -änden och delvis positiv i H -änden.
Steg 4. Om skillnaden är mer än 2,0 är bindningen jonisk
I denna bindning är alla elektroner i ena änden av bindningen. Den mer elektronegativa atomen får en negativ laddning och den mindre elektronegativa atomen får en positiv laddning. Sådana bindningar tillåter atomerna att reagera bra med andra atomer och till och med separeras med polära atomer.
Ett exempel på denna bindning är NaCl (natriumklorid). Klor är så elektronegativt att det lockar båda elektronerna i bindningen mot sig själv och lämnar natrium med en positiv laddning
Steg 5. Om skillnaden är mellan 1,6-2, 0, hitta metallen
Om det finns metall i bindningen, bindningen är jonisk. Om det bara finns icke-metaller är bindningen polär kovalent
- Metaller består av de flesta atomerna till vänster och mitten av det periodiska systemet. Denna sida har en tabell som visar de element som är metaller.
- Vårt HF -exempel ovanifrån ingår i denna slips. Eftersom H och F inte är metaller har de bindningar polär kovalent.
Metod 3 av 3: Hitta Mullikens elektronegativitet
Steg 1. Hitta den första joniseringsenergin för din atom
Mullikens elektronegativitet skiljer sig något från metoden för att mäta elektronegativitet som används i Paulings tabell ovan. För att hitta Mullikens elektronegativitet för en given atom, hitta atomens första joniseringsenergi. Detta är den energi som krävs för att få en atom att ge upp en enda elektron.
- Detta är något du kan behöva leta efter i kemiska referensmaterial. Denna webbplats har ett bra bord som du kanske vill använda (rulla ner för att hitta det).
- Anta till exempel att vi letar efter elektronegativiteten för litium (Li). I tabellen på ovanstående webbplats kan vi se att den första joniseringsenergin är 520 kJ/mol.
Steg 2. Hitta atomens elektronaffinitet
Affinitet är ett mått på energin som erhålls när en elektron läggs till en atom för att bilda en negativ jon. Återigen, det här är något du bör leta efter i referensmaterial. Denna webbplats har resurser som du kanske vill leta upp.
Litiums elektronaffinitet är 60 KJ mol-1.
Steg 3. Lös Mullikens elektronegativitetsekvation
När du använder kJ/mol som enheten för din energi är ekvationen för Mullikens elektronegativitet SVMulliken = (1, 97×10−3) (E.i+Eea) + 0, 19. Anslut dina värden till ekvationen och lös för ENMulliken.
-
I vårt exempel löser vi det så här:
-
- SVMulliken = (1, 97×10−3) (E.i+Eea) + 0, 19
- SVMulliken = (1, 97×10−3)(520 + 60) + 0, 19
- SVMulliken = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333
-
Tips
- Förutom Pauling- och Mulliken -skalan inkluderar andra elektronegativitetsskalor Allred – Rochow -skalan, Sanderson -skalan och Allen -skalan. Alla dessa skalor har sina egna ekvationer för att beräkna elektronegativitet (några av dessa ekvationer kan bli ganska komplicerade).
- Elektronegativitet har inga enheter.
