Elektronegativitet

Elektronegativitet (forkortelse EN ; symbol ( gresk Chi )) er et relativt mål på atoms evne til å tiltrekke elektronpar i en kjemisk binding . Den bestemmes blant annet av kjerneladningen og atomradien . Elektronegativiteten kan derfor tas som en indikasjon på polariteten og den ioniske bindingskarakteren til en binding: jo høyere forskjellen i elektronegativiteten til de bundne elementene, jo mer polær er bindingen. ${\ displaystyle \ chi}$

Atomer med høy elektronegativitet blir også referert til som elektronegative , de med lav elektronegativitet som elektropositive . Elektronegativiteten er større, jo færre elektroner mangler på det ytre skallet for edelgasskonfigurasjonen , fordi disse "hullene" lett kan fylles. Det øker derfor vanligvis fra venstre til høyre innen en elementperiode , siden atomnummeret blir høyere. Innen en elementgruppe avtar den fra topp til bunn, hovedsakelig fordi avstanden til kjernen øker. Dette reduserer kjernens tiltrekning til elektronene.

Ikke-metaller er mer elektronegative og aksepterer derfor fortrinnsvis elektroner. Metaller er svakt elektronegative og avgir elektroner. Edelgasser har ingen elektronegativitet fordi de allerede er i en veldig stabil tilstand.

besluttsomhet

Det er forskjellige metoder for å bestemme EN. Hovedproblemet med dette er at EN forholder seg til oppførselen til et bestemt atom i en atomgruppe - i en enkeltbinding - og ikke til individuelle, isolerte atomer i gasstilstanden (som ioniseringsenergi og elektronaffinitet ), og at det avhenger i stor grad av typen og antall atomer som ellers er koblet til det aktuelle atomet avhenger. Ved å beregne elektronegativitetsforskjellen mellom mulige reaksjonspartnere, men ved hjelp av tommelfingerregler, kan det komme uttalelser om alvorlighetsgraden av aktiverte reaksjoner og den kjemiske bindingen av de resulterende stoffene.

Klassifiseringssystemer

Elektronegativitetsmodellen ble introdusert av Linus Pauling i 1932 og senere raffinert flere ganger. I dag brukes i tillegg til Pauling-skalaen Allred-Rochow og Mulliken-skalaene.

Allred-Rochow skala

Elektronegativitet ifølge Albert L. Allred og Eugene G. Rochow (1958) blir også ofte referert til som eller . ${\ displaystyle c_ {AR}}$${\ displaystyle \ chi _ {AR}}$

Skalaen er basert på betraktningen at elektronegativiteten er proporsjonal med den elektrostatiske tiltrekningen F som kjerneladningen Z utøver på bindingselektronene (skjermet fra indre elektroner):

${\ displaystyle F \ sim {\ frac {e ^ {2} \ cdot Z _ {\ rm {eff}}} {r ^ {2}}}}$

hvor r er atomradiusen, e er den grunnleggende ladningen og det effektive atomnummeret . ${\ displaystyle Z _ {\ rm {eff}}}$

Mulliken skala

(1934 av Mulliken-skalaen Robert S. Mulliken elektronegativitet som gjennomsnittet av den misligholdte) ioniseringsenergien og elektronaffiniteten ( elektronaffinitet ) beregnes:${\ displaystyle E_ {I}}$ ${\ displaystyle E _ {\ rm {ea}}}$

${\ displaystyle \ chi _ {\ rm {M}} = {\ frac {E _ {\ rm {ea}} + E_ {I}} {2}}}$

Denne energien er gitt i elektron volt .

Mulliken-skalaen kan tilpasses ganske godt til Pauling-skalaen med følgende formel:

${\ displaystyle \ chi _ {P} = 1 {,} 35 \, \ chi _ {M} ^ {1/2} -1 {,} 37}$

Det er også andre konverteringsformler i bruk, for eksempel den lineære formelen:

${\ displaystyle \ chi _ {P} = 0.336 \ left (\ chi _ {M} -0.615 \ right)}$

Pauling skala

Pauling-modellen er basert på elektronegativitetsforskjellen mellom to atomer A og B som et mål på den ioniske delen av deres binding AB. Det forutsetter kjennskap til den eksperimentelt bestemte binding dissosiasjonsegenskapene energier av molekylene A - B, A- ₂ og B- ₂ .

Elektronegativitetsforskjellen mellom to atomer A og B skyldes:

${\ displaystyle D_ {AB} - {\ sqrt {D_ {AA} D_ {BB}}} = 96 {,} 48 ~ {\ frac {\ rm {kJ}} {\ rm {mol}}} (\ chi _ {A} - \ chi _ {B}) ^ {2}}$

For å beregne de dimensjonsløse elektronegativitetsverdiene til de kjemiske elementene ut fra forskjellen, ble verdien for fluor satt som referansepunkt. ${\ displaystyle \ chi _ {F} = 3 {,} 98}$

I litteraturen er det ofte forskjellige verdier for EN ifølge Pauling, som kan tilskrives følgende årsaker:

1. Det er vanskelig å få tilgang til bindingsdissosieringsenergiene eksperimentelt for noen elementer eller forbindelser.
2. Tidligere brukte referanseverdier var og .${\ displaystyle \ chi _ {F} = 4 {,} 00}$${\ displaystyle \ chi _ {H} = 2 {,} 10}$
3. I stedet for det geometriske gjennomsnittet ble det aritmetiske gjennomsnittet også brukt tidligere .${\ displaystyle {\ sqrt {D_ {AA} D_ {BB}}}}$ ${\ displaystyle {\ tfrac {D_ {AA} + D_ {BB}} {2}}}$
4. Til slutt er det forskjellige verdier for proporsjonalitetsfaktoren i litteraturen.

Andre elektronegativitetsskalaer

I følge Leland C. Allen beregnes elektronegativiteten fra energitilstanden til valenselektronene, som tillater en spektroskopisk bestemmelse. RT Sanderson tilskriver elektronegativitet som Allred og Rochow til den effektive kjernefysiske ladningen .

Fotnoter og individuelle referanser

1. ↑ ^{a b c} Oppføring om elektronegativitet . I: IUPAC Compendium of Chemical Terminology ("Gullboken") . doi : 10.1351 / goldbook.E01990 Versjon: 2.1.5.
2. ^ AL Allred, EG Rochow: En skala av elektronegativitet basert på elektrostatisk kraft. I: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 5, 1958, s. 264, doi: 10.1016 / 0022-1902 (58) 80003-2 .
3. ↑ ^{a b c} Peter W. Atkins og Julio de Paula: Fysisk kjemi . 5. utgave. Wiley-VCH-Verl, Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-33247-2 , pp. 410 . 
4. ^ Steven G. Bratsch.: Revised Mulliken Electronegativities . I: Journal of chemical education . 65. utgave. Nei. 1 , 1988, s. 38 . 
5. ↑ Noen ganger brukes også andre numeriske parametere i konverteringsformelen (ibid).
6. ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. utgave. (Internett-versjon: 2010), CRC Press / Taylor og Francis, Boca Raton, FL, Molecular Structure and Spectroscopy, s. 9-98.
7. ↑ ^{a b c d} Ikke bestemt for Pauling-skalaen, se
   LC Allen, JE Huheey: Definisjonen av elektronegativitet og kjemien til edelgassene . I: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry . teip 42 , 1980, s. 1523-1524 , doi : 10.1016 / 0022-1902 (80) 80132-1 . TL Meek: Electronegativities of the Noble Gases . I: Journal of chemical education . teip 
    72 , nei. 1 , 1995, s. 17-18 . 
8. ^ ^{A b} L. C. Allen, JE Huheey: Definisjonen av elektronegativitet og kjemien til edelgassene . I: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry . teip 42 , 1980, s. 1523-1524 , doi : 10.1016 / 0022-1902 (80) 80132-1 . 
9. ^ ^{A b} T. L. Meek: Elektronegativiteter av de edle gassene . I: Journal of chemical education . teip 72 , nei. 1 , 1995, s. 17-18 . 
10. ↑ ^{a b c d e f g h i j k l m n o} elektronegativitet (tabelloversikt) . uniterra.de. Hentet 18. juli 2012.

litteratur

Bøker

• Linus Pauling : Naturen til den kjemiske bindingen og strukturen til molekyler og krystaller . Mei Ya Publications Taipei, 1960. 
• Hans Rudolf Christen , Gerd Meyer: Grunnleggende om generell og uorganisk kjemi. Sauerländer, Frankfurt am Main 1997. ISBN 3-7941-3984-4 .

Tidsskriftartikler

• Robert S. Mulliken: En ny elektroaffinitetsskala; Sammen med data om valensstater og om potensialer for valensionisering og elektronaffiniteter . I: The Journal of Chemical Physics . teip 2 , nei 11 , 1934, s. 782-793 , doi : 10.1063 / 1.1749394 . 
• AL Allred: Elektronegativitetsverdier fra termokjemiske data . I: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry . teip 17 , nr. 3-4 , mai 1961, s. 215-221 , doi : 10.1016 / 0022-1902 (61) 80142-5 . 
• AL Allred, EG Rochow: En skala av elektronegativitet basert på elektrostatisk kraft . I: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry . teip 5 , nr. 4 , 1958, s. 264-268 , doi : 10.1016 / 0022-1902 (58) 80003-2 . 
• William B. Jensen : Elektronegativitet fra Avogadro til Pauling , 2 deler, Journal of Chemical Education, bind 73, 1996, s. 11-20, bind 80, 2003, s. 279-287
• SG Bratsch: Revised Mulliken Electronegativities. I: Journal of Chemical Education . teip 65 , nr. 1 , 1988, s. 34-41 . 
• RT Sanderson: Kjemiske prinsipper revidert: Prinsipper for elektronegativitet - Del I. Generell art . I: Journal of Chemical Education . teip 65 , nr. 2 , 1988, s. 112-118 . 
• RT Sanderson: Kjemiske prinsipper revidert: Prinsipper for elektronegativitet - Del II . I: Journal of Chemical Education . teip 65 , nr. 3 , 1988, s. 227-231 . 
• LC Allen: Elektronegativitet er den gjennomsnittlige en-elektronenergien til valensskallelektronene i jordtilstandsfrie atomer . I: Journal of the American Chemical Society . teip 111 , nr. 25 , 1989, s. 9003-9014 , doi : 10.1021 / ja00207a003 . 

weblenker

Wiktionary: electronegativity  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

• Elektronegativiteter (EN) om kreativ kjemi på Internett
• ChemGlobe - Elektronegativitet
• Elektronegativitet ved UNI TERRA