Elektronegativite ölçekleri, varyasyon, fayda ve örnekler



elektronegatiflik bir atomun moleküler ortamından elektronik yoğunluğu çekebilme yeteneğini ilgilendiren göreceli bir periyodik özelliktir. Bir atomun, bir moleküle bağlandığında elektronları çekme eğilimidir. Bu, birçok bileşiğin davranışına ve moleküller arası olarak birbirleriyle nasıl etkileşime girdiklerine yansır..

Bütün elementler elektronları bitişik atomlardan eşit ölçülerde çekmez. Kolayca elektronik yoğunluğa sahip olanlar için, oldukları söyleniyor elektropozitif, elektronlarla kendilerini "örten" electronegative. Bu özelliği (veya konsepti) açıklamanın ve izlemenin birçok yolu vardır..

Örneğin, bir molekül için elektrostatik potansiyellerin haritalarında (yukarıdaki görüntüdeki klor dioksit gibi, ClO)2farklı elektronegatifliklerin klor ve oksijen atomları üzerindeki etkisi gözlemlenir.

Kırmızı renk, molekülün elektron bakımından zengin bölgelerini (δ- ve mavi rengi elektron bakımından fakir olan δ + gösterir. Böylece, bir dizi hesaplama hesaplamasından sonra, bu tür haritalar oluşturulabilir; birçoğu, elektronegatif atomların konumu ile δ arasında doğrudan bir ilişki olduğunu gösterir.-.

Aşağıdaki şekilde de görselleştirilebilir: Bir molekül içinde, elektronların geçişinin daha elektronegatif atomların yakınında gerçekleşmesi daha olasıdır. Bu nedenle, ClO için2 oksijen atomları (kırmızı küreler) kırmızı bir bulutla çevrili iken mavimsi bir bulutun klor atomu (yeşil küre).

Elektronegativitenin tanımı, olguya verilen yaklaşıma, onu belli yönlerden ele alan mevcut çeşitli ölçeklere bağlıdır. Bununla birlikte, tüm ölçekler ortak olarak atomların kendine özgü doğası tarafından desteklendiklerini belirtmiştir..

indeks

  • 1 Elektronegativite ölçekleri
    • 1.1 Pauling ölçeği
    • 1.2 Mulliken ölçeği
    • 1.3 A.L. Ölçeği Allred ve E.Rochow
  • 2 Elektronegatiflik periyodik tabloda nasıl değişir??
    • 2.1 Moleküldeki atom
  • 3 Ne için??
  • 4 Örnek (klor, oksijen, sodyum, flor)
  • 5 Kaynakça

Elektronegativite ölçekleri

Elektronegativite, ölçülebilen bir özellik değildir ve mutlak değerlere de sahip değildir. Neden? Çünkü bir atomun ona doğru elektronik yoğunluğu çekme eğilimi tüm bileşiklerde aynı değildir. Başka bir deyişle: elektronegatiflik, moleküle bağlı olarak değişir.

ClO molekülü için evet2 Cl atomu N atomu ile değiştirilecektir, o zaman O'nun elektronları çekme eğilimi de değişecektir; artabilir (bulutu daha kırmızı hale getirebilir) veya azaltabilir (renk kaybedebilir). Fark, oluşturulan N-O bağında yatmaktadır, bu nedenle O-N-O molekülüne sahip olmak (azot dioksit, NO)2).

Bir atomun elektronegatifliği tüm moleküler ortamları için aynı olmadığından, onu diğer değişkenler olarak tanımlamak gerekir. Bu şekilde referans olarak kullanılan ve örneğin oluşturulmuş olan bağ türünü (iyonik veya kovalent) tahmin etmemize izin veren değerlere sahibiz..

Pauling ölçeği

İki Nobel ödüllü büyük bilim adamı ve kazanan Linus Pauling, 1932'de Pauling ölçeği olarak bilinen elektronegatifin nicel (ölçülebilir) bir formunu önerdi. İçinde iki elementin (A ve B) bağ oluşturan elektronegatifliği, A-B bağının iyonik karakteri ile ilişkili ekstra enerji ile ilişkiliydi..

Bu nasıl? Teorik olarak, kovalent bağlar en stabil olanıdır, çünkü elektronlarının iki atom arasındaki dağılımı eşittir; yani, A-A ve B-B molekülleri için her iki atom da bağın elektron çiftini aynı şekilde paylaşır. Bununla birlikte, eğer A daha fazla elektronegatif ise, o zaman çift B'den daha fazla olacaktır..

Bu durumda, A-B artık tamamen kovalent değildir, ancak elektronegatiflikleri çok farklı olmasa da, bağının yüksek kovalent karaktere sahip olduğu söylenebilir. Bu olduğunda, bağ küçük bir dengesizliğe uğrar ve A ile B arasındaki elektronegativite farkının bir ürünü olarak ekstra enerji kazanır..

Bu fark büyüdükçe, A-B bağlantısının gücü artar ve sonuç olarak bağlantının iyonik karakteri artar..

Bu skala, kimyada en çok kullanılanı temsil eder ve elektronegatifliklerin değerleri, flüor atomu için 4 değerinin atanmasından ortaya çıkar. Oradan diğer elemanları hesaplayabilirlerdi.

Mulliken ölçeği

Pauling ölçeğinin bağlantılarla ilişkili enerji ile ilgisi olsa da, Robert Mulliken'in ölçeği diğer iki periyodik özellikle daha ilgilidir: iyonlaşma enerjisi (EI) ve elektronik afinite (AE).

Bu nedenle, yüksek EI ve AE değerlerine sahip bir element çok elektronegatiftir ve bu nedenle molekülleri çevreden elektronları çeker..

Neden? Çünkü EI, harici bir elektronu "çekmenin" ne kadar zor olduğunu ve AE gaz fazında oluşan anyonun ne kadar stabil olduğunu yansıtır. Her iki özelliğin de yüksek büyüklükleri varsa, eleman elektronların "aşığı" dır..

Mulliken'in elektronegatiflikleri aşağıdaki formülle hesaplanır:

ΧM = ½ (EI + AE)

Bu, χM EI ve AE'nin ortalama değerine eşittir.

Bununla birlikte, hangi atomların bağ oluşturduğuna bağlı olan Pauling skalasının aksine, değerlik durumunun özellikleriyle ilgilidir (daha kararlı elektronik konfigürasyonlarıyla).

Her iki ölçek de elementler için benzer elektronegatiflik değerleri üretir ve yaklaşık olarak aşağıdaki dönüşümle ilgilidir:

ΧP = 1.35 (ΧM)1/2 - 1.37

Her ikisi de XM X olarakP onlar boyutsuz değerler; yani, birimlerden yoksunlar.

A.L. Allred ve E.Rochow

Sanderson ve Allen gibi başka elektronegatiflik ölçekleri de var. Ancak, ilk ikisini izleyen, Allred ve Rochow'un ölçeğidir (χAR). Bu sefer, etkili bir nükleer yüke dayanarak, elektronun atom yüzeyinde yaşadığı deneyime dayanıyor. Bu nedenle, çekirdeğin çekici gücü ve ekran etkisi ile doğrudan ilgilidir..

Elektronegativite periyodik cetvelde nasıl değişir??

Elektronegativite, gruplarda ölçekler veya sahip olduğunuz değerlerden bağımsız olarak bir süre boyunca sağdan sola, aşağıdan yukarıya doğru artar. Böylece, üst sağ diyagonal (helyumu saymadan) florine ulaşana kadar artar..

Yukarıdaki resimde ne söylendiğini görebilirsiniz. Pauling elektronegativiteleri, hücrelerin rengine göre periyodik tabloda ifade edilir. Flor, en elektronegatif olduğundan, daha belirgin bir mor renge karşılık gelirken, daha az elektronegatif (veya elektropozitif) daha koyu renklere karşılık gelir.

Ayrıca grup kafalarının (H, Be, B, C vb.) Daha açık renklere sahip olduğu ve grup içerisinde aşağı indikçe diğer elementlerin daha koyu olduğu da gözlemlenebilir. Bu neden Cevap yine EI, AE, Zef (etkili nükleer yük) özelliklerinde ve atom yarıçapında.

Moleküldeki atom

Tek tek atomların gerçek bir nükleer yükü vardır Z ve dış elektronların koruyucu etkisinden dolayı etkin bir nükleer yükü vardır..

Bir periyod boyunca hareket ettikçe Zef, atomun büzüleceği şekilde artar; yani, atomik yarıçaplar belirli bir süre boyunca azalır.

Bu, bir atomun diğerine bağlandığı anda elektronların daha büyük bir Zef ile "doğru" akacağı sonucunu doğurur. Ayrıca, elektronların bir atoma doğru gitme eğiliminde bir eğilim varsa, bu bağlantıya iyonik bir karakter verir. Durum böyle olmadığında, ağırlıklı olarak kovalent bir bağdan bahsediyoruz.

Bu nedenle elektronegatiflik, sırayla EI ve AE ile ilgili olan atom yarıçapı Zef'e göre değişir. Her şey bir zincirdir.

Bu ne için??

Elektronegativite ne içindir? Prensip olarak, ikili bir bileşiğin kovalent mi yoksa iyonik mi olduğunu belirlemek için. Elektronegatiflikteki fark çok yüksek olduğunda (1,7 birim veya daha fazla bir oranda) bileşiğin iyonik olduğu söylenir. Ayrıca, hangi bölgelerin elektron bakımından en zengin olacağı bir yapının farkına varılması yararlıdır..

Buradan, bileşiğin hangi mekanizma veya reaksiyona girebileceği tahmin edilebilir. Elektronların zayıf bölgelerinde, δ +, negatif yüklü türlerin belirli bir şekilde çalışması mümkündür; ve elektron bakımından zengin bölgelerde, atomları diğer moleküller ile çok özel şekillerde etkileşime girebilir (dipol-dipol etkileşimleri).

Örnekler (klor, oksijen, sodyum, flor)

Klor, oksijen, sodyum ve flor atomları için elektronegatiflik değerleri nelerdir? Florürden sonra en elektronegatif kimdir? Periyodik tabloyu kullanarak, sodyumun koyu mor bir renge sahip olduğu gözlenirken, oksijen ve klor renkleri görsel olarak çok benzerdir..

Pauling, Mulliken ve Allred-Rochow ölçekleri için elektronegatiflik değerleri:

Na (0.93, 1.21, 1.01).

O (3.44, 3.22, 3.50).

Cl (3.16, 3.54, 2.83).

F (3.98, 4.43, 4.10).

Sayısal değerlerle, oksijen ve klorun negatiflikleri arasında bir fark gözlendiğine dikkat edin..

Mulliken ölçeğine göre, klor, Pauling ve Allred-Rochow skalalarının aksine, oksijenden daha elektronegatiftir. Her iki element arasındaki elektronegatiflikteki fark, Allred-Rochow ölçeğini kullanarak daha da belirgindir. Ve nihayet, seçilen skaladan bağımsız olarak flüor en elektronegatif.

Bu nedenle, bir molekülde F atomu olduğu zaman, bağın yüksek iyonik karaktere sahip olacağı anlamına gelir..

referanslar

  1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya (Dördüncü baskı, Sayfa 30 ve 44). Mc Graw Hill.
  2. Jim Clark (2000). Elektronegativite. Alındığı kaynak: chemguide.co.uk
  3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (11 Aralık 2017). Elektronegatiflik Tanımı ve Örnekler. Alındığı kaynak: thoughtco.com
  4. Mark E. Tuckerman. (05 Kasım 2011). Elektronegatiflik ölçeği. Alındığı kaynak: nyu.edu
  5. Vikipedi. (2018). Elektronegativite. Alındığı kaynak: en.wikipedia.org