Elektronegativitet

Elektronegativitet, symbolet χ, er en kemisk egenskab, der angiver, hvor godt et atom kan tiltrække elektroner til sig selv. Et atoms elektronegativitet påvirkes af atomets atomnummer og afstanden mellem atomets valenselektroner (de yderste elektroner, der deltager i kemiske bindinger) og dets kerne. Den blev først teoretiseret af Linus Pauling i 1932 som en del af hans teori om valensbindinger og er relateret til andre kemiske egenskaber. Generelt stiger elektronegativiteten fra nederst til venstre til øverst til højre i det periodiske system; dette er kendt som en periodisk tendens.

Der er mange måder at beregne et atomers elektronegativitet på. Den mest almindelige beregningsmetode er den, der blev foreslået af Linus Pauling, og den giver den relative Pauling-skala. Denne skala giver grundstoffer dimensionsløse størrelser (værdier) mellem 0,7 og 3,98, hvor brint ligger på 2,20.

Det modsatte af elektronegativitet er elektropositivitet, som er et mål for, hvor godt et atom afgiver elektroner.

Måder at beregne elektronegativitet på

Pauling-elektronegativitet

Pauling foreslog ideen om elektronegativitet i 1932 for at forklare, hvorfor styrken af en kovalent binding mellem to forskellige atomer (A-B) er stærkere end gennemsnittet af styrkerne af de kovalente bindinger A-A og B-B. Hans teori om valensbindinger sagde, at denne stærkere binding mellem forskellige atomer skyldes de ioniske virkninger på bindingerne.

Forskellen mellem elektronegativiteten for atom A og atom B er

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

hvor dissociationsenergierne (dvs. den energi, der er nødvendig for at bryde bindingen mellem atomerne), _Ed, for A-B, A-A og B-B bindinger er angivet i elektronvolt, og faktoren (eV)^-½ er tilføjet for at sikre, at det endelige svar ikke har nogen enhed. Med ovenstående formel kan vi beregne forskellen i elektronegativitet mellem brint og brom til 0,73. (dissociationsenergier: H-Br, 3,79 eV; H-H, 4,52 eV; Br-Br, 2,00 eV)

Ovenstående ligning beregner kun forskellen i elektronegativitet mellem to grundstoffer. For at lave en skala ud fra ligningen skal der vælges et referencepunkt. Brint blev valgt som referencepunkt, fordi det binder kovalent med mange grundstoffer. Brints elektronegativitet blev først fastsat til 2,1, men blev senere ændret til 2,20. En anden ting, der skal være kendt for at lave en elektronegativitetsskala, er hvilket grundstof der er mere elektronegativt end referencepunktet, som er brint. Dette gøres ofte med den såkaldte "kemiske intuition": I ovenstående eksempel opløses hydrogenbromid (H-Br) i vand og spaltes i H+-kation og Br-anion. Så man kan antage, at brom er mere elektronegativt end brint.

For at beregne Pauling-elektronegativiteten for et grundstof er dataene om dissociationsenergierne for mindst to typer af kovalente bindinger, der er skabt af grundstoffet, nødvendige. I 1961 forbedrede A. L. Allred Paulings oprindelige data for at inddrage de termodynamiske data, som er langt mere tilgængelige. Disse "reviderede Pauling-elektronegativitetsværdier" anvendes oftere.

Elektropositivitet

Elektropositivitet er et mål for et grundstofs evne til at afgive elektroner og danne positive ioner.

Dette er hovedsageligt en egenskab ved metaller. Alkalimetallerne har en enkelt elektron i deres ydre skal, og den går let tabt. Disse metaller har lave ioniseringsenergier.

Spørgsmål og svar

Sp: Hvad er elektronegativitet?

A: Elektronegativitet er en kemisk egenskab, der måler, hvor godt et atom kan tiltrække elektroner til sig selv.

Spørgsmål: Hvad påvirker et atomers elektronegativitet?

Svar: Et atoms elektronegativitet påvirkes af dets atomnummer og afstanden mellem dets valenselektroner og dets kerne.

Spørgsmål: Hvem teoretiserede først om begrebet elektronegativitet?

Svar: Begrebet elektronegativitet blev først teoretiseret af Linus Pauling i 1932 som en del af hans teori om valensbindinger.

Spørgsmål: Hvad er den periodiske tendens for elektronegativitet?

Svar: Elektronegativitetens periodiske tendens er, at den generelt stiger fra nederst til venstre til øverst til højre i det periodiske system.

Spørgsmål: Hvordan beregnes elektronegativiteten?

Svar: Der er mange måder at beregne et atoms elektronegativitet på, men den mest almindelige måde er den, der blev foreslået af Linus Pauling, og som giver den relative Pauling-skala.

Spørgsmål: Hvad er intervallet af værdier for den relative Pauling-skala?

Svar: Den relative Pauling-skala giver elementerne dimensionsløse størrelser (værdier) mellem 0,7 og 3,98, med brint på 2,20.

Spørgsmål: Hvad er det modsatte af elektronegativitet?

Svar: Det modsatte af elektronegativitet er elektropositivitet, som måler, hvor godt et atom afgiver elektroner.