En química, l’electronegativitat és una mesura del grau en què un àtom atreu electrons en un enllaç. Els àtoms amb alta electronegativitat atrauen els electrons amb força, mentre que els àtoms amb baixa electronegativitat atrauen els electrons de manera feble. Els valors d’electronegativitat s’utilitzen per predir el comportament de diferents àtoms quan s’uneixen entre si, cosa que el converteix en una habilitat important en química bàsica.
Pas
Mètode 1 de 3: Fonaments bàsics de l’electronegativitat
Pas 1. Comprendre que els enllaços químics es produeixen quan els àtoms comparteixen electrons
Per entendre l’electronegativitat, és important entendre primer el significat de l’enllaç. Els dos àtoms d’una molècula relacionats entre si en un diagrama molecular tenen enllaços. Bàsicament, això significa que els dos àtoms comparteixen una piscina de dos electrons, que contribueix amb cada àtom a un enllaç.
Les raons exactes per les quals els àtoms comparteixen electrons i enllaços estan fora de l’abast d’aquest article. Si voleu obtenir més informació, proveu de llegir els articles següents sobre els fonaments bàsics de la vinculació o altres articles
Pas 2. Comprendre com l’electronegativitat afecta els electrons d’un enllaç
Quan els dos àtoms tenen un conjunt de dos electrons en un enllaç, els àtoms no sempre comparteixen de manera justa. Quan un àtom té una electronegativitat superior a l’àtom al qual està unit, atrau els dos electrons de l’enllaç més propers a ell mateix. Els àtoms amb alta electronegativitat poden atraure electrons cap al costat de l’enllaç, compartint-los amb la resta d’àtoms.
Per exemple, a la molècula de NaCl (clorur de sodi), l'àtom de clorur té una electronegativitat bastant alta i el sodi té una electronegativitat bastant baixa. Així, els electrons seran atrets proper al clorur i mantenir-se allunyat del sodi.
Pas 3. Utilitzeu la taula d’electronegativitat com a referència
La taula d’electronegativitat dels elements té els elements disposats exactament com a la taula periòdica, excepte que cada àtom està etiquetat amb la seva pròpia electronegativitat. Aquestes taules es poden trobar en diversos llibres de text de química i articles d’enginyeria, així com en línia.
Aquest és un enllaç a una taula d’electronegativitat molt bona. Tingueu en compte que aquesta taula utilitza l’escala d’electronegativitat de Pauling més utilitzada. No obstant això, hi ha altres maneres de mesurar l’electronegativitat, una de les quals es mostra a continuació
Pas 4. Tingueu en compte les tendències de l’electronegativitat per fer una estimació senzilla
Si encara no teniu una taula d’electronegativitat útil, encara podeu estimar l’electronegativitat d’un àtom en funció de la seva ubicació a la taula periòdica normal. Com a norma general:
- L’electronegativitat de l’àtom augmenta alt com més us mogueu dret a la taula periòdica.
- L’electronegativitat de l’àtom augmenta alt com més et mous passeig a la taula periòdica.
- Per tant, els àtoms de la part superior dreta tenen la electronegativitat més alta i els àtoms de la part inferior esquerra tenen la electronegativitat més baixa.
- Per exemple, a l'exemple anterior de NaCl, es pot dir que el clor té una electronegativitat més alta que el sodi perquè el clor està gairebé a la part superior dreta. D’altra banda, el sodi es troba molt a l’esquerra, cosa que el converteix en un dels nivells atòmics més baixos.
Mètode 2 de 3: Trobar enllaços per electronegativitat
Pas 1. Trobeu la diferència d’electronegativitat entre els dos àtoms
Quan s’uneixen dos àtoms, la diferència entre les electronegativitats dels dos us pot informar sobre la qualitat del vincle entre ells. Resteu la electronegativitat més petita de la més gran per trobar la diferència.
Per exemple, si observem la molècula d’HF, restarem l’electronegativitat de l’hidrogen (2, 1) del fluor (4, 0). 4, 0 - 2, 1 = 1, 9
Pas 2. Si la diferència és inferior a 0,5, l'enllaç és covalent no polar
En aquest enllaç, els electrons són bastant compartits. Aquest enllaç no forma una molècula que tingui una gran diferència de càrrega entre els dos àtoms. Els enllaços no polars solen ser molt difícils de trencar.
Per exemple, la molècula de O.2 tenen aquest tipus de vincle. Com que tots dos oxígens tenen la mateixa electronegativitat, la diferència entre les seves electronegativitats és de 0.
Pas 3. Si la diferència és entre 0,5-1, 6, l'enllaç és covalent polar
Aquest enllaç té més electrons en un àtom. Això fa que la molècula sigui una mica més negativa al final de l'àtom amb més electrons i una mica més positiva al final de l'àtom amb menys electrons. El desequilibri de càrrega en aquests enllaços permet que les molècules participin en determinades reaccions especials.
Un bon exemple d’aquest enllaç és la molècula H.2O (aigua). O és més electronegatiu que les dues H, de manera que O té més electrons i fa que tota la molècula sigui parcialment negativa a l’extrem O i parcialment positiva a l’extrem H.
Pas 4. Si la diferència és superior a 2,0, l'enllaç és iònic
En aquest enllaç, tots els electrons es troben en un extrem de l’enllaç. Com més àtom electronegatiu tingui una càrrega negativa i menys àtom electronegatiu tingui una càrrega positiva. Aquests enllaços permeten que els àtoms reaccionin bé amb altres àtoms i fins i tot estiguin separats per àtoms polars.
Un exemple d’aquest enllaç és el NaCl (clorur de sodi). El clor és tan electronegatiu que atrau els dos electrons de l’enllaç cap a ell mateix, deixant el sodi amb una càrrega positiva
Pas 5. Si la diferència és entre 1,6-2, 0, busqueu el metall
Si hi ha metall a l’enllaç, l’enllaç és iònic. Si només hi ha no metalls, l’enllaç és covalent polar
- Els metalls comprenen la majoria dels àtoms a l'esquerra i al centre de la taula periòdica. Aquesta pàgina té una taula que mostra els elements que són metalls.
- El nostre exemple HF des de dalt s’inclou en aquest empat. Com que H i F no són metalls, tenen enllaços covalent polar.
Mètode 3 de 3: Trobar l'electronegativitat de Mulliken
Pas 1. Cerqueu la primera energia de ionització del vostre àtom
L'electronegativitat de Mulliken és lleugerament diferent del mètode de mesurament de l'electronegativitat utilitzat a la taula de Pauling anterior. Per trobar l'electronegativitat de Mulliken per a un àtom determinat, trobeu la primera energia de ionització de l'àtom. Aquesta és l'energia necessària per fer que un àtom renunciï a un sol electró.
- És una cosa que potser haureu de buscar en els materials de referència químics. Aquest lloc té una bona taula, que és possible que vulgueu utilitzar (desplaceu-vos cap avall per trobar-la).
- Per exemple, suposem que busquem l’electronegativitat del liti (Li). A la taula del lloc anterior, podem veure que la primera energia de ionització és 520 kJ / mol.
Pas 2. Trobeu l’afinitat electrònica de l’àtom
L’afinitat és una mesura de l’energia obtinguda quan s’afegeix un electró a un àtom per formar un ió negatiu. Una vegada més, això és una cosa que heu de buscar en els materials de referència. Aquest lloc té recursos que és possible que vulgueu cercar.
L’afinitat electrònica del liti és 60 KJ mol-1.
Pas 3. Resol l’equació d’electronegativitat de Mulliken
Quan utilitzeu kJ / mol com a unitat de la vostra energia, l’equació de l’electronegativitat de Mulliken és ENMulliken = (1, 97×10−3) (Ejo+ Eea) + 0, 19. Connecteu els vostres valors a l’equació i resoleu ENMulliken.
-
En el nostre exemple, ho resoldrem així:
-
- ENMulliken = (1, 97×10−3) (Ejo+ Eea) + 0, 19
- ENMulliken = (1, 97×10−3)(520 + 60) + 0, 19
- ENMulliken = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333
-
Consells
- A més de les escales de Pauling i Mulliken, altres escales d’electronegativitat inclouen l’escala Allred – Rochow, l’escala Sanderson i l’escala Allen. Totes aquestes escales tenen les seves pròpies equacions per calcular l’electronegativitat (algunes d’aquestes equacions es poden complicar força).
- L’electronegativitat no té unitats.
