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
szerkesztésMolekulák polaritásának, illetve a pólusok helyének megállapítása
szerkesztésA 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
szerkesztésKét 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
szerkesztésAz 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
szerkesztésA 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).