Электроотрицательность – это свойство атома, которое увеличивается с его тенденцией притягивать электроны связи. Если два связанных атома имеют одинаковые значения электроотрицательности друг с другом, они одинаково делят электроны в ковалентной связи. Обычно электроны в химической связи больше притягиваются к одному атому (более электроотрицательному), чем к другому. Это приводит к полярной ковалентной связи. Если значения электроотрицательности сильно различаются, электроны вообще не разделяются. Один атом по существу забирает электроны связи у другого атома, образуя ионную связь.
Ключевые выводы: электроотрицательность
- Электроотрицательность – это склонность атома притягивать электроны к себе химической связью.
- Наиболее электроотрицательным элементом является фтор. Наименее электроотрицательным или наиболее электроположительным элементом является франций.
- Чем больше разница между значениями электроотрицательности атомов, тем более полярная химическая связь образуется между ними.
Авогадро и другие химики изучали электроотрицательность, прежде чем она была официально названа Йенсом Якобом Берцелиусом в 1811 году. В 1932 году Линус Полинг предложил шкалу электроотрицательности, основанную на энергиях связи. Значения электроотрицательности по шкале Полинга – это безразмерные числа от 0,7 до 3,98. Значения шкалы Полинга относятся к электроотрицательности водорода (2.20). Хотя шкала Полинга используется чаще всего, другие шкалы включают шкалу Малликена, шкалу Оллреда-Рохоу, шкалу Аллена и шкалу Сандерсона.
Электроотрицательность – это свойство атома в молекуле, а не внутреннее свойство самого атома. Таким образом, электроотрицательность действительно зависит от окружения атома. Однако в большинстве случаев атом демонстрирует сходное поведение в разных ситуациях. Факторы, влияющие на электроотрицательность, включают заряд ядра, количество и расположение электронов в атоме.
Пример электроотрицательности
Хлор атом имеет более высокую электроотрицательность, чем атом водорода, поэтому связывающие электроны будут ближе к Cl, чем к H в молекуле HCl.
В O 2 молекулы, оба атома имеют одинаковую электроотрицательность. Электроны в ковалентной связи поровну распределяются между двумя атомами кислорода.
Самые и наименее электроотрицательные элементы
Наиболее электроотрицательные элементы Элемент периодической таблицы – фтор (3,98). Наименее электроотрицательный элемент – цезий (0,79). Противоположностью электроотрицательности является электроположительный элемент, поэтому можно просто сказать, что цезий является наиболее электроположительным элементом. Обратите внимание, что в более ранних текстах и франций, и цезий указаны как наименее электроотрицательные на уровне 0,7, но значение для цезия было экспериментально пересмотрено до 0,79.. Для франция нет экспериментальных данных, но его энергия ионизации выше, чем у цезия, поэтому ожидается, что франций немного более электроотрицателен.
Электроотрицательность как тенденция периодической таблицы
Подобно сродству к электрону, атомному/ионному радиусу и энергии ионизации, электроотрицательность показывает определенную тенденцию в периодической таблице.
- Электроотрицательность обычно увеличивается при перемещении слева направо в течение периода. Благородные газы, как правило, являются исключением из этой тенденции.
- Электроотрицательность обычно уменьшается при перемещении вниз по группе периодической таблицы. Это коррелирует с увеличением расстояния между ядром и валентным электроном.
Электроотрицательность и энергия ионизации следуют той же тенденции в периодической таблице. Элементы с низкой энергией ионизации, как правило, имеют низкую электроотрицательность. Ядра этих атомов не оказывают сильного притяжения на электроны. Точно так же элементы с высокой энергией ионизации имеют тенденцию иметь высокие значения электроотрицательности. Ядро атома оказывает сильное притяжение на электроны.
Источники
Дженсен, Уильям Б. “Электроотрицательность от Авогадро до Полинга: Часть 1: Истоки концепции электроотрицательности ». 1996, 73, 1. 11, J. Chem. Educ., ACS Publications, 1 января 1996 г.
Гринвуд, Н. Н. «Химия элементов». А. Эрншоу, (1984). 2-е издание, Баттерворт-Хайнеманн, 9 декабря 1997 г.
Полинг, Линус. «Природа химической связи. IV. Энергия одинарных связей и относительная электроотрицательность атомов». 1932, 54, 9, 3570-3582, J. Am. Chem. Soc., ACS Publications, 1 сентября 1932 г.
Полинг, Линус. «Природа химической связи и структура молекул и кристаллов: введение в режим». 3-е издание, Cornell University Press, 31 января 1960 г.