Elektronegativnost

Elektronegativnost (simbol: χ) je hemijska osobina koja pokazuje sposobnost atoma (rjeđe funkcionalne grupe) da privuče elektrone zajedničkog elektronskog para.^[1] Pojam elektronegativnost prvi put je upotrijebio Linus Pauling 1932. godine u sklopu svoje Teorije valentne veze.^[2]. Dokazano je da postoji značajna korelacija između elektronegativnosti i ostalih hemijskih osobina. Elektronegativnost se ne može direktno mjeriti. Nju je moguće izračunati iz ostalih atomskih i molekularnih osobina. Postoje mnoge metode izračunavanja elektronegativnosti, a dobiveni rezultati odgovaraju periodičnim trendovima između elemenata.

Najčešće korišteni metod izračunavanja je prvobitno predložio sam Pauling. Tom metodom se dobija rezultat bez jedinice mjere, obično izražen na Paulingovoj skali, obično u rasponu od 0,7 do 4,0 (vodik = 2,2).

Elektronegativnost nije osobina samog atoma, to je više osobina atoma unutar molekule.^[3] Slična osobina slobodnog atoma je njegov afinitet prema elektronu. Za očekivati je da elektronegativnost svakog atoma različita u zavisnosti od njegovog hemijskog okruženja,^[4] međutim uglavnom se pokazalo da se dobijaju slične vrijednosti bez obzira na situaciju u kojoj se atom nalazi.

Elektronegativnost elemenata

→ manji promjer atoma → veća energija ionizacije → veća elektronegativnost →
Grupa (vertikalno)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Perioda (horizontalno)
1	H 2,20																	He
2	Li 0,98	Be 1,57											B 2,04	C 2,55	N 3,04	O 3,44	F 3,98	Ne
3	Na 0,93	Mg 1,31											Al 1,61	Si 1,90	P 2,19	S 2,58	Cl 3,16	Ar
4	K 0,82	Ca 1,00	Sc 1,36	Ti 1,54	V 1,63	Cr 1,66	Mn 1,55	Fe 1,83	Co 1,88	Ni 1,91	Cu 1,90	Zn 1,65	Ga 1,81	Ge 2,01	As 2,18	Se 2,55	Br 2,96	Kr 3,00
5	Rb 0,82	Sr 0,95	Y 1,22	Zr 1,33	Nb 1,60	Mo 2,16	Tc 1,90	Ru 2,20	Rh 2,28	Pd 2,20	Ag 1,93	Cd 1,69	In 1,78	Sn 1,96	Sb 2,05	Te 2,10	I 2,66	Xe 2,60
6	Cs 0,79	Ba 0,89	*	Hf 1,30	Ta 1,50	W 2,36	Re 1,90	Os 2,20	Ir 2,20	Pt 2,28	Au 2,54	Hg 2,00	Tl 1,62	Pb 2,33	Bi 2,02	Po 2,00	At 2,20	Rn
7	Fr 0,70	Ra 0,90	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og

Lantanoidi	*	La 1,10	Ce 1,12	Pr 1,13	Nd 1,14	Pm 1,13	Sm 1,17	Eu 1,2	Gd 1,20	Tb 1,10	Dy 1,22	Ho 1,23	Er 1,24	Tm 1,25	Yb 1,1	Lu 1,27
Aktinoidi	**	Ac 1,10	Th 1,30	Pa 1,50	U 1,38	Np 1,36	Pu 1,28	Am 1,13	Cm 1,28	Bk 1,30	Cf 1,30	Es 1,30	Fm 1,30	Md 1,30	No 1,30	Lr

Periodni sistem elemenata po elektronegativnosti koristeći Paulingovu skalu

Metode izračunavanja

Paulingova skala

Pauling je prvi predložio koncept elektronegativnosti 1932. godine, kao objašnjenje činjenice da je kovalentna veza između dva različita atoma (A-B) jača nego što bi se to očekivalo kada bi se mjerila prosječna jačina veza atoma A-A i B-B. U skladu s teorijom valentne veze, za koju se Pauling zalagao, ova dodatna stabilizacija heteroatomske veze je zbog doprinosa ionskih formi veze. Razlika u elektronegativnosti između atoma A i B je data jednačinom:

\chi _{\rm {A}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {d}}({\rm {AB}})-[E_{\rm {d}}({\rm {AA}}) E_{\rm {d}}({\rm {BB}})]/2}}

gdje je energija raspada veze E_d između A-B, A-A i B-B izražena u elektron-voltima, a faktor (eV)^−½ uključen da bi se osiguralo da rezultat nema jedinicu mjere.

Mullikenova skala elektronegativnosti

Mulliken je izložio teoriju izračunavanja elektronegativnosti, tako što je uzeo aritmetičku sredinu prve ionizacione energije i afinitet (sklonost) prema elektronu te tako mjerio sposobnost pojedinog atoma da privuče elektron. Mulliken je predložio izraz:

\mathrm {\chi } ={\frac {1}{\mathrm {2} }}({{I_{P}} {E_{A}}})

^[5] Pošto ova definicija elektronegativnosti nije ovisna o proizvoljno određenoj skali, nazvana je apsolutna elektronegativnost,^[6] a jedinica mjere joj je kJ/mol. Mullikenovu elektronegativnost je moguće izmjeriti samo kod onih elemenata kod kojih je poznat njegov afinitet prema elektronima. (57 elemenata (2006. god.))

Allred-Rochow metod elektronegativnosti

A.L. Allred i E.G. Rochow su smatrali da se elektronegativnost mora vezati za naboj koji trpi elektron na površini atoma.^[7] Koliko god je veći naboj po jedinici površine atoma, to je veća sklonost da atom privuče elekton.

\chi =0.359{{Z\star } \over {r_{\rm {cov}}^{2}}} 0.744

gdje je Z* - efektivni naboj jezgra izračunat preko valentnih atoma, a r_cov površina atoma približno izračunata preko kovalentnog promjera atoma.

Reference

^ "Electronegativity", Compendium of Chemical Terminology (engl.)
^ Linus Pauling (1932). Journal of the American Chemical Society 54:3570.
^ Linus Pauling (1960). Nature of the Chemical Bond (3. izdanje). Ithaca, NY: Cornell University Press. str. 88–107.
^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1984), Chemistry of the Elements, Oxford: Pergamon. ISBN 0-08-022057-6. str. 30.
^ Mulliken, R. S. (1934). Journal of Chemical Physics 2:782. Mulliken, R. S. (1935). Journal of Chemical Physics 3:573.
^ Pearson, R. G. (1985). Journal of the American Chemical Society 107:6801.
^ Allred, A. L.; Rochow, E. G. (1958). Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry J. Inorg. Nucl. Chem. 5:264.

Commons logo

Commons ima datoteke na temu: Elektronegativnost

[1] "Electronegativity", Compendium of Chemical Terminology (engl.)

[2] Linus Pauling (1932). Journal of the American Chemical Society 54:3570.

[3] Linus Pauling (1960). Nature of the Chemical Bond (3. izdanje). Ithaca, NY: Cornell University Press. str. 88–107.

[4] Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1984), Chemistry of the Elements, Oxford: Pergamon. ISBN 0-08-022057-6. str. 30.

[5] Mulliken, R. S. (1934). Journal of Chemical Physics 2:782. Mulliken, R. S. (1935). Journal of Chemical Physics 3:573.

[6] Pearson, R. G. (1985). Journal of the American Chemical Society 107:6801.

[7] Allred, A. L.; Rochow, E. G. (1958). Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry J. Inorg. Nucl. Chem. 5:264.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]