Elektronegativitas

Apa itu elektronegativitas?

Itu Elektronegativitas Ini adalah properti periodik relatif yang menyangkut kemampuan atom menarik kepadatan elektronik dari lingkungan molekulernya. Ini adalah tren atom untuk menarik elektron ke dirinya sendiri ketika melekat pada molekul. Ini tercermin dalam perilaku banyak senyawa dan bagaimana berinteraksi secara antarmolekul satu sama lain.

Dengan kata lain, semakin elektronegatif itu adalah atom, semakin besar kemampuan untuk menarik elektron atom lain; Ini juga akan memiliki potensi ionisasi yang lebih tinggi, yang memungkinkan Anda mempertahankan elektron di hadapan objek wisata eksternal sambil menarik elektron dari atom di sekitarnya.

Sekarang, tidak semua elemen menarik elektron atom yang berdekatan ke tingkat yang sama. Dalam kasus mereka yang menghasilkan kepadatan elektronik, dikatakan bahwa mereka elektropositif, Sementara mereka yang "menutupi" elektron elektronegatif. Ada banyak cara untuk menjelaskan dan mengamati properti ini (atau konsep).

Misalnya, dalam peta potensial elektrostatik untuk molekul (seperti klorin dioksida dari gambar superior, CLO₂) Efek dari berbagai elektronegativitas untuk atom klorin dan oksigen diamati.

Warna merah menunjukkan daerah yang kaya elektron molekul, Δ-, dan warna biru yang lebih buruk dari elektron, Δ+. Dengan demikian, setelah serangkaian perhitungan komputasi jenis peta ini dapat ditetapkan; Banyak dari mereka menunjukkan hubungan langsung antara lokasi atom elektronegatif dan Δ-.

Ini juga dapat divisualisasikan sebagai berikut: dalam molekul lebih mungkin bahwa transit elektron terjadi di sekitar atom yang paling elektronegatif.

Karena alasan inilah clo₂ Atom oksigen (bola merah) dikelilingi oleh awan merah, sedangkan atom klorin (bola hijau) dari awan kebiruan.

Definisi elektronegativitas tergantung pada pendekatan yang diberikan pada fenomena, ada beberapa skala yang mempertimbangkannya dari berbagai aspek. Namun, semua skala memiliki kesamaan bahwa mereka didukung oleh sifat intrinsik atom.

Skala elektronegativitas

Dalam tabel periodik dapat diamati ketika nilai elektronegativitas meningkat atau berkurang

Elektronegativitas bukanlah properti yang dapat dikuantifikasi dan juga tidak memiliki nilai absolut. Ini karena tren atom menarik kepadatan elektronik terhadapnya tidak sama di semua senyawa. Dengan kata lain: elektronegativitas bervariasi tergantung pada molekulnya.

Jika untuk molekul CLO₂ Atom CL akan diubah ke N, maka kecenderungan OR menarik elektron juga akan dimodifikasi; Itu bisa ditingkatkan (dapatkan awan redst) atau penurunan (kehilangan warna). Perbedaannya akan terletak pada tautan N-O baru yang terbentuk, untuk memiliki molekul O-N-O (nitrogen dioksida, tidak₂).

Itu dapat melayani Anda: hubungan kimia dan teknologi dengan manusia, kesehatan dan lingkungan

Karena elektronegativitas atom tidak sama untuk semua lingkungan molekulnya, perlu untuk mendefinisikannya sesuai dengan variabel lain. Dengan cara ini, ada nilai -nilai yang berfungsi sebagai referensi dan yang memungkinkan memprediksi, misalnya, jenis tautan yang terbentuk (ionik atau kovalen).

Skala Pauling

Ilmuwan Besar dan Pemenang Dua Penghargaan Nobel, Linus Pauling (1901-1994), diangkat pada tahun 1932 bentuk elektronegativitas kuantitatif (terukur), yang dikenal sebagai Skala Pauling. Di dalamnya, elektronegativitas dua elemen, A dan B, membentuk tautan, terkait dengan energi ekstra yang terkait dengan karakter ionik dari tautan A-B.

Secara teoritis ikatan kovalen adalah yang paling stabil, karena distribusi elektron mereka antara dua atom adalah adil; yaitu, untuk molekul A-A dan B-B, kedua atom berbagi elektron ikatan dengan cara yang sama. Namun, jika A lebih elektronegatif, maka pasangan tersebut akan lebih dari B.

Dalam hal ini, A-B tidak lagi sepenuhnya kovalen, meskipun jika elektronegativitasnya tidak banyak berbeda, dapat dikatakan bahwa tautannya memiliki karakter kovalen yang tinggi. Saat ini terjadi, tautan mengalami ketidakstabilan kecil dan memperoleh energi ekstra sebagai produk dari perbedaan elektronegativitas antara A dan B.

Semakin besar perbedaan ini, semakin banyak energi dari tautan A-B, dan akibatnya, semakin besar karakter ionik dari tautan tersebut.

Skala ini mewakili yang paling banyak digunakan dalam kimia, dan nilai -nilai elektronegativitas muncul dari alokasi nilai 4 untuk atom fluor (elemen dengan elektronegativitas terendah adalah Cessium, dengan 0,7). Dari sana mereka dapat menghitung elemen lain.

Skala Mulliken

Sementara Skala Pauling berkaitan dengan energi yang terkait dengan tautan, Skala Robert Mulliken (1896-1986) lebih terkait dengan dua sifat periodik lainnya: Energi ionisasi (EI) dan afinitas elektronik (AE).

Dengan demikian, elemen dengan nilai tinggi EI dan AE sangat elektronegatif, dan oleh karena itu, ia akan menarik elektron dari lingkungan molekulnya.

Karena? Karena itu mencerminkan betapa sulitnya "memulai" elektron eksternal, dan seberapa stabil anion yang terbentuk dalam fase gas sangat stabil. Jika kedua sifat memiliki besaran tinggi, maka elemennya adalah "kekasih" elektron.

Dapat melayani Anda: Fusion

Mulliken Electronegativities dihitung dengan rumus berikut:

Χ_M = ½ (EI + AE)

Yaitu, χ_M Itu sama dengan nilai rata -rata EI dan AE.

Namun, tidak seperti skala Pauling yang tergantung pada tautan bentuk atom apa, ini terkait dengan sifat -sifat keadaan Valencia (dengan konfigurasi elektronik yang paling stabil).

Kedua skala menghasilkan nilai elektronegativitas yang serupa untuk elemen dan berhubungan kira -kira dengan konversi berikut:

Χ_P = 1.35 (χ_M)^1/2 - 1.37

Keduanya x_M sebagai x_P Mereka adalah nilai tanpa dimensi; yaitu, mereka tidak memiliki unit.

Skala a.L. Allred dan e. Rochow

Ada skala elektronegativitas lainnya, seperti Sanderson dan Allen. Namun, yang mengikuti dua yang pertama adalah skala Allred dan Rochow (χ_Ar). Skala ini didasarkan pada beban nuklir efektif yang dialami elektron pada permukaan atom. Oleh karena itu, ini secara langsung terkait dengan kekuatan yang menarik dari nukleus dan efek layar.

Bagaimana bervariasi elektronegativitas dalam tabel periodik?

Skala Elektronegativitas Pauling. Sumber: Wikimedia Commons

Terlepas dari skala atau nilai yang dimilikinya, elektronegativitas meningkat dari kanan ke kiri untuk periode, dan dari bawah ke atas dalam kelompok. Dengan demikian, ia meningkat menuju diagonal kanan atas (tidak menghitung helium) sampai fluor.

Dalam gambar superior, yang baru dikatakan. Dalam tabel periodik, elektronegativitas Pauling diekspresikan sesuai dengan warna kotak. Karena fluoride adalah yang paling elektronegatif, itu adalah warna ungu yang lebih kasar, sedangkan warna yang kurang elektronegatif (atau elektropositif) lebih gelap.

Dapat juga dilihat bahwa kepala kelompok (h, be, b, c, dll.) Mereka memiliki warna yang paling jelas, dan karena grup ini diturunkan oleh elemen -elemen lain. Tentang apakah ini? Jawabannya lagi dalam sifat EI, AE, Zef (beban nuklir efektif) dan pada jari -jari atom.

Atom dalam molekul

Atom individu memiliki z nuklir nyata dan elektron eksternal menderita produk beban nuklir yang efektif dari efek perisai.

Saat bergerak selama suatu periode, Zef meningkat sedemikian rupa sehingga atom dikontrak; yaitu, radio atom dikurangi sepanjang periode.

Ini menghasilkan itu, pada saat menghubungkan satu atom dengan yang lain, elektron akan "mengalir" ke atom dengan zef yang lebih besar. Juga, ini memberikan karakter ionik ke tautan jika ada tren elektron yang ditandai untuk pergi ke atom. Saat tidak, ada pembicaraan tentang ikatan kovalen yang dominan.

Dapat melayani Anda: kaca ungu

Untuk alasan ini, elektronegativitas bervariasi menurut radio atom, zef, yang pada gilirannya terkait erat dengan EI dan AE. Semuanya adalah rantai.

Kegunaan elektronegativitas

Elektronegativitas melayani, pada prinsipnya, untuk menentukan apakah senyawa biner adalah kovalen atau ionik. Ketika perbedaan elektronegativitas sangat tinggi (pada tingkat 1.7 unit atau lebih) Dikatakan bahwa senyawa itu ionik.

Juga berguna untuk membedakan dalam struktur daerah mana yang mungkin lebih kaya dalam elektron.

Dari sini dapat diprediksi mekanisme atau reaksi mana yang dapat menderita senyawa. Di daerah miskin elektron, Δ+, ada kemungkinan bahwa spesies bermuatan negatif diperoleh dengan cara tertentu; Dan di daerah yang kaya akan elektron, atom mereka dapat berinteraksi dengan cara yang sangat spesifik dengan molekul lain (interaksi dipol-dipolo).

Contoh (klorin, oksigen, natrium, fluoride)

Apa nilai elektronegativitas untuk atom klorin, oksigen, natrium dan fluorin? Setelah fluoride, siapa yang paling elektronegatif? Menggunakan tabel periodik diamati bahwa natrium memiliki warna ungu gelap, sedangkan warna oksigen dan klorin secara visual sangat mirip.

Nilai elektronegativitas mereka untuk skala Pauling, Mulliken dan Allred-Rhow adalah:

Na (0.93, 1.21, 1.01).

Atau (3.44, 3.22, 3.lima puluh).

Cl (3.16, 3.54, 2.83).

F (3.98, 4.43, 4.10).

Perhatikan bahwa dengan nilai numerik ada perbedaan antara negatif oksigen dan klorin.

Menurut skala Mulliken, klorin lebih elektronegatif daripada oksigen, tidak seperti skala Pauling dan Allred-Rhochow. Perbedaan dalam elektronegativitas antara kedua elemen bahkan lebih jelas menggunakan skala allred-rhow. Dan akhirnya, fluoride, terlepas dari skala yang dipilih, adalah yang paling elektronegatif.

Oleh karena itu, di mana ada atom F dalam molekul berarti bahwa tautan akan memiliki karakter ionik yang tinggi.

Referensi

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat., P. 30 dan 44). MC Graw Hill.
2. Jim Clark. (2000). Elektronegivitas. Diambil dari: ChemGuide.bersama.Inggris
3. Anne Marie Helmestine, Ph.D. (11 Desember 2017). Definisi dan contoh elektronegatitas. Diambil dari: Thoughtco.com
4. Tanda e. Tuckerman. (5 November 2011). Skala Elektronegatitas. Diambil dari: NYU.Edu
5. Wikipedia (2018). Elektronegativitas. Diambil dari: itu.Wikipedia.org