Ηλεκτραρνητικότητα
Εισαγωγή
Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι ένα μέτρο της έλξης ενός ατόμου για τη σύνδεση ηλεκτρονίων σε μόρια σε σύγκριση με άλλα άτομα. Ο Linus Pauling, ένας Αμερικανός χημικός, ανέπτυξε τιμές ηλεκτραρνητικότητας που κυμαίνονται από ελαφρώς μικρότερες από μία για τα αλκαλικά μέταλλα έως το πολύ τέσσερις για το φθόριο. Οι μεγάλες τιμές ηλεκτραρνητικότητας δείχνουν μεγαλύτερη έλξη για τα ηλεκτρόνια από τις τιμές χαμηλής ηλεκτραρνητικότητας. Στοιχεία με μεγάλες διαφορές ηλεκτραρνητικότητας τείνουν να σχηματίζουν ιοντικές ενώσεις, οι οποίες αποτελούνται από θετικά και αρνητικά φορτισμένες μονάδες που ονομάζονται ιόντα. Τα στοιχεία με μέτριες διαφορές ηλεκτραρνητικότητας σχηματίζουν πολικές, ομοιοπολικές ενώσεις, στις οποίες τα άτομα συγκρατούνται μεταξύ τους με χημικούς δεσμούς αλλά παρουσιάζουν κάποιο βαθμό ιονισμού. και στοιχεία με σχεδόν ίσες διαφορές ηλεκτραρνητικότητας σχηματίζουν μη πολικές ενώσεις, οι οποίες έχουν μικρό διαχωρισμό φορτίου.
Ορισμός Ηλεκτραρνητικότητας
Η ηλεκτροαρνητικότητα περιγράφεται ως η τάση ενός στοιχείου ή ενός ατόμου να προσελκύει δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων προς τον εαυτό του. Περιγράφει επίσης την ικανότητα ενός ατόμου να αφαιρεί την πυκνότητα ηλεκτρονίων όταν δημιουργείται ένας ομοιοπολικός σύνδεσμος. Είναι μια από τις περιοδικές ιδιότητες των στοιχείων. Αυτό σημαίνει ότι τα στοιχεία είναι οργανωμένα στον περιοδικό πίνακα με τέτοιο τρόπο ώστε τα χημικά και φυσικά τους χαρακτηριστικά να ακολουθούν ένα προβλέψιμο μοτίβο. Η ηλεκτροαρνητικότητα καθορίζεται από τη συγγένεια ηλεκτρονίων και την ενέργεια ιονισμού ενός ατόμου. Αυτές οι δύο ιδιότητες αντικατοπτρίζουν πόσο σφιχτά διατηρεί ένα άτομο τα δικά του ηλεκτρόνια και πόσο έντονα έλκει άλλα ηλεκτρόνια. Σε όλο τον περιοδικό πίνακα, η ηλεκτραρνητικότητα αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά (μέταλλα προς αμέταλλα). Η ηλεκτραρνητικότητα των μελών μπλοκ s και p αυξάνεται καθώς ανεβείτε στην ομάδα. Και αν θα δούμε στον σύγχρονο περιοδικό πίνακα το φθόριο είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο σε αυτό.
Περιοδική τάση
Η ηλεκτροαρνητικότητα, όπως η συγγένεια ηλεκτρονίων, η ατομική/ιονική ακτίνα και η ενέργεια ιονισμού, ακολουθεί ένα σαφές μοτίβο στον περιοδικό πίνακα.
Σε μια περίοδο, η ηλεκτραρνητικότητα συνήθως αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Τα ευγενή αέρια αποτελούν συνήθως εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα.
Η ηλεκτροαρνητικότητα συχνά μειώνεται καθώς κινείται κανείς προς τα κάτω στον περιοδικό πίνακα. Αυτό οφείλεται στην αυξημένη απόσταση μεταξύ του πυρήνα και του ηλεκτρονίου σθένους.
Η ηλεκτροαρνητικότητα και η ενέργεια ιονισμού ακολουθούν την ίδια τάση του περιοδικού πίνακα. Τα στοιχεία που έχουν χαμηλές ενέργειες ιονισμού τείνουν να έχουν χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα. Ωστόσο, οι πυρήνες αυτών των ατόμων δεν ασκούν ποτέ ισχυρή έλξη στα ηλεκτρόνια.
Ομοίως, στοιχεία που έχουν υψηλές ενέργειες ιονισμού τείνουν να έχουν υψηλές τιμές ηλεκτραρνητικότητας. Τα ηλεκτρόνια έλκονται έντονα από τον ατομικό πυρήνα.
Παράγοντες που επηρεάζουν την Ηλεκτραρνητικότητα
- Ατομικό μέγεθος
Όσο μεγαλύτερο είναι το ατομικό μέγεθος του στοιχείου στον περιοδικό πίνακα, τόσο μικρότερη θα είναι η ηλεκτραρνητικότητα. Λόγω της αύξησης του αριθμού του κελύφους, τα ηλεκτρόνια βρίσκονται πιο μακριά από τον πυρήνα και αισθάνονται λιγότερη πυρηνική δύναμη έλξης. Ως αποτέλεσμα, οι τιμές ηλεκτραρνητικότητας θα είναι χαμηλότερες.
- Υβριδισμός
Όσο υψηλότερος είναι ο χαρακτήρας s του υβριδικού τροχιακού, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή ηλεκτραρνητικότητας.
Έχουμε 25% χαρακτήρα s στον υβριδισμό sp3.
Στον υβριδισμό sp2, έχουμε 33,3 τοις εκατό s-χαρακτήρα.
Στον υβριδισμό sp, έχουμε 50% s-χαρακτήρα,
Ως εκ τούτου, η αύξουσα σειρά των τιμών ηλεκτραρνητικότητας είναι:sp3
Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου καθορίζει το ενεργό πυρηνικό φορτίο (Z).
Ένα υψηλότερο πυρηνικό φορτίο έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη τιμή ηλεκτραρνητικότητας.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο πυρήνας έλκει ηλεκτρόνια πιο κοντά στον εαυτό του.
Η ηλεκτραρνητικότητα ενός ατόμου καθορίζεται από τον τύπο του υποκαταστάτη που συνδέεται με αυτό το άτομο. Για παράδειγμα, το άτομο άνθρακα στο CF3I λαμβάνει υψηλότερο θετικό φορτίο από το άτομο άνθρακα στο CH3I. Ως αποτέλεσμα, το άτομο C στο CF3I είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άτομο C στο CH3I. Η διακύμανση στην ηλεκτραρνητικότητα ενός ατόμου που παράγεται από υποκαταστάτες οδηγεί σε αλλαγή στη χημική του συμπεριφορά.
Αν περάσουμε από τον περιοδικό πίνακα, το φθόριο είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο με ηλεκτραρνητικότητα 3,98. Το καίσιο είναι το λιγότερο ηλεκτραρνητικό στοιχείο (0,79). Επειδή η ηλεκτροθετικότητα είναι το αντίστροφο της ηλεκτραρνητικότητας, το καίσιο είναι το πιο ηλεκτροθετικό στοιχείο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι προηγούμενα κείμενα προσδιορίζουν τόσο το φράγκιο όσο και το καίσιο ως με τη χαμηλότερη τιμή ηλεκτραρνητικότητας 0,7, ωστόσο η τιμή για το καίσιο διορθώθηκε πειραματικά σε 0,79. Δεν υπάρχουν πειραματικά στοιχεία για το φράγκιο, αν και η ενέργεια ιονισμού του είναι μεγαλύτερη από αυτή του καισίου, επομένως το φράγκιο προβλέπεται να είναι κάπως πιο ηλεκτραρνητικό.
Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι ένα μέτρο της έλξης ενός ατόμου για τη σύνδεση ηλεκτρονίων σε μόρια σε σύγκριση με άλλα άτομα. Η ηλεκτροαρνητικότητα καθορίζεται από τη συγγένεια ηλεκτρονίων και την ενέργεια ιονισμού ενός ατόμου. Η ηλεκτραρνητικότητα των μελών μπλοκ s και p αυξάνεται καθώς ανεβείτε στην ομάδα. Όσο μεγαλύτερο είναι το ατομικό μέγεθος του στοιχείου στον περιοδικό πίνακα, τόσο μικρότερη θα είναι η ηλεκτραρνητικότητα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο χαρακτήρας s του υβριδικού τροχιακού, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η τιμή ηλεκτραρνητικότητας. Η ηλεκτραρνητικότητα ενός ατόμου καθορίζεται από τον τύπο του υποκαταστάτη που συνδέεται με αυτό το άτομο. Η διακύμανση της ηλεκτραρνητικότητας ενός ατόμου που παράγεται από υποκαταστάτες οδηγεί σε αλλαγή στη χημική του συμπεριφορά. Το φθόριο είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο με ηλεκτραρνητικότητα 3,98.
Τα περισσότερα και τα λιγότερο ηλεκτροαρνητικά στον Περιοδικό Πίνακα
Συμπέρασμα
