Elektronegativitás
Az elektronegativitás (EN) a kovalens kötésben részt vevő atomoknak az a képessége, hogy a molekulán belül vonzzák a kovalens kötést létrehozó elektronpárt (elektronvonzó képesség). Kísérleti úton meghatározott szám, mely önmagában nem hordoz kémiai értelmet, mindig más atom elektronegativitásához kell viszonyítani. Mivel viszonyszám, mértékegysége nincs.
A legtöbbet használt elektronegativitási rendszer a Pauling-féle elektronegativitási rendszer. E számítási mód szerint az elektronegativitás értéke 0 és 3,98 közötti lehet. A Pauling-féle EN skála alapján a lítium EN-értéke 0,98, a fluor EN-értéke 3,98, a többi atom EN-értékét ezekhez viszonyítva állapították meg.
Felhasználása
[szerkesztés]Molekulák polaritásának, illetve a pólusok helyének megállapítása
[szerkesztés]A kovalens kötésben a negatív töltésű kötő elektronpár, illetve elektronpárok mindig a nagyobb elektronegativitású atomhoz közelebb helyezkednek el. A molekula részleges (parciális) negatív pólusa tehát a nagyobb elektronegativitású atom oldalán, a parciális pozitív pólusa pedig a kisebb elektronegativitású atom oldalán lesz. Az ilyen molekulákat poláris molekuláknak nevezzük. Poláris molekula például a vízmolekula, vagy a hidrogén-klorid molekula.
Ha két atom elektronegativitása megegyezik, akkor a kötő elektron, illetve elektronpárok pontosan középen helyezkednek el, a molekula apoláris molekula lesz. Így az egyféle atomot tartalmazó molekulák (például I2) mind apolárisak (speciális esetekben ez alól lehet kivétel, például a 3 oxigénatomból álló ózon V alakú molekulája poláris).
Két atom között kialakuló kötés típusának meghatározása
[szerkesztés]Két adott atom között kialakuló kötés típusának meghatározásához szükséges a két atom elektronegativitásának összege (ΣEN) és különbsége (ΔEN).
- Ha ΣEN kicsi és ΔEN kicsi, akkor fémes kötés jön létre.
- Ha ΣEN nagy és ΔEN kicsi, akkor kovalens kötés jön létre.
- ΔEN nagy, akkor ionos kötés jön létre.
Az elektronegativitás segítségével meghatározható, hogy egy atom képes-e hidrogénkötés kialakítására. Csak a három legnagyobb elektronegativitású elem (fluor, oxigén, nitrogén) képes erre.
Az elemek elektronegativitása
[szerkesztés]Az elektronegativitás az elektronaffinitástól és az ionizációs energiától függ. Annak az elemnek, melynek nagy az elektronaffinitása és nagy az ionizációs energiája, nagy az elektronegativitása is.
Tendenciák a periódusos rendszerben
[szerkesztés]A periódusos rendszerben az elektronegativitás értéke a főcsoportszám növekedésével (balról jobbra) nő, a periódusszám növekedésével (föntről lefelé) csökken. A nemesgázoknak sokáig nem volt értelmezve az elektronegativitásuk, mivel nagyon nehezen lépnek reakcióba. Az újabb kísérletek segítségével már sikerült ezek elektronegativitását is meghatározni.
→ Atomsugár nő → Ionizációs energia nő → Elektronegativitás nő → | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Csoport → (oszlopok) |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |
Periódus (sorok) ↓ |
|||||||||||||||||||
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 1,6 |
Mo 2,16 |
Tc 1,9 |
Ru 2,2 |
Rh 2,28 |
Pd 2,20 |
Ag 1,93 |
Cd 1,69 |
In 1,78 |
Sn 1,96 |
Sb 2,05 |
Te 2,1 |
I 2,66 |
Xe 2,67 | |
6 | Cs 0,79 |
Ba 0,89 |
* |
Hf 1,3 |
Ta 1,5 |
W 2,36 |
Re 1,9 |
Os 2,2 |
Ir 2,20 |
Pt 2,28 |
Au 2,54 |
Hg 2,00 |
Tl 1,62 |
Pb 2,33 |
Bi 2,02 |
Po 2,0 |
At 2,2 |
Rn 2,2 | |
7 | Fr >0,79 |
Ra 0,9 |
** |
Rf |
Db |
Sg |
Bh |
Hs |
Mt |
Ds |
Rg |
Cn |
Nh |
Fl |
Mc |
Lv |
Ts |
Og | |
Lantanoidák | * |
La 1,1 |
Ce 1,12 |
Pr 1,13 |
Nd 1,14 |
Pm 1,13 |
Sm 1,17 |
Eu 1,2 |
Gd 1,2 |
Tb 1,1 |
Dy 1,22 |
Ho 1,23 |
Er 1,24 |
Tm 1,25 |
Yb 1,1 |
Lu 1,27 | |||
Aktinoidák | ** |
Ac 1,1 |
Th 1,3 |
Pa 1,5 |
U 1,38 |
Np 1,36 |
Pu 1,28 |
Am 1,13 |
Cm 1,28 |
Bk 1,3 |
Cf 1,3 |
Es 1,3 |
Fm 1,3 |
Md 1,3 |
No 1,3 |
Lr 1,291 |
Az egyes elemcsoportok elektronegativitás szerint, növekvő sorrendben:
- alkálifémek (legkisebb)
- alkáliföldfémek
- átmenetifémek
- földfémek
- széncsoport
- nitrogéncsoport
- oxigéncsoport
- halogének (legnagyobb)
A legnagyobb elektronegativitású elem a fluor (3,98).