Elektronegativnost

Elektrostatička mapa potencijala molekula vode, gde atom kiseonika ima više negativnog naboja (crveno) od pozitivnih (plavo) atoma vodonika

Elektronegativnost, simbol χ, mera je tendencije privlačenja elektrona (ili elektronske gustine) preko atoma datog elementa, kada on gradi molekul sa atomima drugih elemenata. Hemijski element sa većom elektronegativnošću „dovlači“ do sebe elektrone koji grade drugi atom što dovodi do polarizacije jedinjenja. U nekim slučajevima kada se elektronegativnosti veoma razlikuju (npr. natrijum i hlor), dolazi do potpunog prelaska elektrona na elektronegativniji atom, što odvodi do nastanka jonskih jedinjenja. Na elektronegativnost atoma utiče njegov atomski broj i udaljenost na kojoj se njegovi valentni elektroni nalaze od naelektrisanog jezgra. Što je veći pridruženi broj elektronegativnosti, to više atom ili supstituentna grupa privlači elektrone prema sebi.

Na najosnovnijem nivou, elektronegativnost je određena faktorima poput nuklearnog naboja (što više protona ima atom, to će više „povlačiti” elektrone) i broja/lokacije drugih elektrona prisutnih u atomskim ljuskama (što više elektrona ima jedan atom, to su dalje od jezgra valentni elektroni, i kao rezultat manje pozitivnog naboja oni doživljavaju - zbog veće udaljenosti od jezgra, i zbog toga što ostali elektroni u orbitalama niže energije deluju da zaštite valentne elektrone od pozitivno nabijenog jezgra).

Suprotnost elektronegativnosti je elektropozitivnost: mera sposobnosti elementa da doniraju elektrone. Izraz „elektronegativnost” je uveo Jons Jakob Berzelius 1811. godine, iako je koncept bio poznat i pre toga i proučavali su ga mnogi hemičari, uključujući Avogadra. Uprkos svojoj dugoj istoriji, tačna skala elektronegativnosti razvijena je tek 1932. godine, kada je Lajnus Poling predložio skalu elektronegativnosti, koja zavisi od energije veze, kao razvoj teorije valentne veze. Pokazano je da je korelisana sa brojnim drugim hemijskim svojstvima. Elektronegativnost se ne može direktno meriti i mora se izračunati iz drugih atomskih ili molekularnih svojstava. Predloženo je nekoliko metoda proračuna, i iako mogu biti male razlike u brojčanim vrednostima elektronegativnosti, sve metode pokazuju iste periodične trendove između elemenata.

Najčešće korišćena metoda proračuna je ona koju je prvotno predložio Lajnus Poling. To daje bezdimenzionalnu količinu, koja se obično naziva Polingova skala (χ_r), na relativnoj skali koja se kreće od 0,79 do 3,98 (vodonik = 2,20). Kada se koriste druge metode izračunavanja, uobičajeno je (iako nije obavezno) da se rezultati navedu na skali koja pokriva isti raspon brojnih vrednosti: to je poznato kao elektronegativnost u Polingovim jedinicama.

Kao što se obično izračunava, elektronegativnost nije svojstvo samog atoma, već svojstvo atoma u molekulu. Svojstva slobodnog atoma uključuju energiju jonizacije i afinitet elektrona. Može se očekivati je da će se elektronegativnost elementa razlikovati u zavisnosti od njegovog hemijskog okruženja, ali obično se smatra prenosivim svojstvom, odnosno da će slične vrednosti biti validne u različitim situacijama.

Elektronegativnosti elemenata

Postoji više načina na koje se meri elektronegativnost. Prva je Paulingova skala. Ova skala nije potpuno precizna i dešava se da se na osnovu nje mogu doneti pogrešni zaključci.

Bolju skalu je predložio Alred, koji je izračunao elektronegativnost na osnovu atomskog broja i kovalentnog radijusa atoma.

Razlike između skale Alreda i Paulinga dolazi i do 0,5.

Paulingova skala

2,1 H

- He

1,0 Li

1,5 Be

2,0 B

2,5 C

3,0 N

3,5 O

4,0 F

- Ne

0,9 Na

1,2 Mg

1,5 Al

1,8 Si

2,1 P

2,5 S

3,0 Cl

- Ar

0,8 K

1,0 Ca

1,3 Sc

1,5 Ti

1,6 V

1,6 Cr

1,5 Mn

1,8 Fe

1,8 Co

1,8 Ni

1,9 Cu

1,6 Zn

1,6 Ga

1,8 Ge

2,0 As

2,4 Se

2,8 Br

3,0 Kr

0,8 Rb

1,0 Sr

1,3 Y

1,4 Zr

1,6 Nb

1,8 Mo

1,9 Tc

2,2 Ru

2,2 Rh

2,2 Pd

1,9 Ag

1,7 Cd

1,7 In

1,8 Sn

1,8 Sb

1,9 Te

2,5 I

2,7 Xe

0,7 Cs

0,9 Ba

*

1,3 Hf

1,5 Ta

1,7 W

1,9 Re

2,2 Os

2,2 Ir

2,2 Pt

2,4 Au

1,9 Hg

1,8 Tl

1,8 Pb

1,9 Bi

2,0 Po

2,2 At

- Rn

0,7 Fr

0,9 Ra

**

? Rf

? Db

? Sg

? Bh

? Hs

? Mt

? Ds

? Rg

? Uub

Lantanoidi*

1,1 La

1,1 Ce

1,1 Pr

1,2 Nd

? Pm

1,2 Sm

? Eu

1,1 Gd

1,2 Tb

? Dy

1,2 Ho

1,2 Er

1,2 Tm

1,1 Yb

? Lu

Aktinoidi**

1,1 Ac

1,3 Th

1,5 Pa

1,7 U

1,3 Np

1,3 Pu

1,3 Am

? Cm

? Bk

? Cf

? Es

? Fm

? Md

? No

? Lr

Boje:

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

Literatura

• Jolly, William L. (1991). Modern Inorganic Chemistry (2nd izd.). New York: McGraw-Hill. str. 71—76. ISBN 978-0-07-112651-9. 
• Mullay, J. (1987). „Estimation of atomic and group electronegativities”. Structure and Bonding. Structure and Bonding. 66: 1—25. ISBN 978-3-540-17740-1. doi:10.1007/BFb0029834. 
• Jolly, William L. (1991). Modern Inorganic Chemistry (2nd izd.). New York: McGraw-Hill. str. 71—76. ISBN 978-0-07-112651-9. 
• Mullay, J. (1987). Estimation of atomic and group electronegativities. Structure and Bonding. 66. str. 1—25. ISBN 978-3-540-17740-1. doi:10.1007/BFb0029834. 

Spoljašnje veze

• WebElements, lists values of electronegativities by a number of different methods of calculation
• Video explaining electronegativity
• Electronegativity Chart, a summary listing of each elements electronegativity along with an interactive periodic table