Elektronegativitet er et grunnleggende konsept i kjemi som refererer til et atoms evne til å tiltrekke seg elektroner til seg selv når det danner kjemiske bindinger med andre atomer.. Det ble først introdusert av Linus Pauling på 1930-tallet, og har vist seg å være et verdifullt verktøy for å forstå egenskapene og oppførselen til grunnstoffer og molekyler.
Denne artikkelen er dedikert til kunnskapen om en av de mange egenskapene som elementene i det periodiske system har: elektronegativitet, kraften til elektronisk tiltrekning i elementene. En kapasitet som deltar i struktureringen av den kjente verden. I de neste linjene vil du få muligheten til å oppdage hvordan denne elementære attributten gjør dette mulig.
Kjemisk definisjon av elektronegativitet
elektronegativitet Det er definert som et mål på evnen til et atom til å tiltrekke seg delte elektroner i en kovalent binding med et annet atom.. Jo høyere elektronegativitet et atom har, jo større tiltrekning har det til delte elektroner, og derfor mer polarisert er bindingen. Med andre ord, bestemmer elektronegativitet fordelingen av elektrisk ladning i en kjemisk binding.
Pauling-skalaen for elektronegativitet
Linus Pauling foreslo en elektronegativitetsskala som tildeler numeriske verdier til hvert element, fra 0.7 for cesium til 4.0 for fluor., det mest elektronegative elementet. På denne skalaen har hydrogen en verdi på 2.1, mens alkali- og jordalkalimetallene har lave verdier på grunn av deres mindre tiltrekning for elektroner.
Denne skalaen lar deg sammenligne elektronegativiteten til elementer og forutsi hvordan kjemiske bindinger vil dannes. Bindinger mellom atomer med lignende elektronegativitet anses som ikke-polare, mens bindinger mellom atomer med forskjellige elektronegativiteter anses som polare eller ioniske.
Faktorer som påvirker elektronegativitet
Det er flere faktorer som påvirker elektronegativiteten til et atom, og de er følgende:
- Kjernefysisk størrelse og ladning: jo mindre atomet er og jo større kjerneladning, desto større er elektronegativiteten. Dette er fordi elektronene er nærmere kjernen og er sterkere tiltrukket av den.
- Avstand til kjerne: avstanden mellom valenselektroner (de i den ytterste orbitalen) og atomkjernen påvirker også elektronegativiteten. Når avstanden øker, avtar tiltrekningen for elektronene.
- Elektronisk konfigurasjon: fordelingen av elektroner i elektronskallene påvirker også elektronegativiteten. Atomer med en stabil elektronisk konfigurasjon har en tendens til å være mindre elektronegative.
Viktigheten av elektronegativitet
Elektronegativitet er et viktig konsept for å forstå kjemiske interaksjoner og egenskapene til stoffer. Noen av hovedimplikasjonene av elektronegativitet er:
- Linkformasjon: elektronegativitet Bestemmer hvilken type binding som vil dannes mellom to atomer. Når forskjellen i elektronegativiteter er høy, dannes ioniske bindinger (slik som den som er etablert mellom natrium og klor i det vanlige saltmolekylet: natriumklorid) eller polare kovalenter (som de som er etablert mellom oksygenatomet og hydrogenatomene i molekylet til vann). Hvis forskjellen er lav, dannes det ikke-polare kovalente bindinger (som i metangass eller molekylært hydrogen).
- molekylær polaritet: som en konsekvens av det ovennevnte, påvirker elektronegativitet polariteten til molekyler. De polare molekyler har en ujevn fordeling av elektrisk ladning, mens ikke-polar ha en jevn fordeling. Et eksempel på et polart molekyl vil være vann og et ikke-polart molekyl, molekylært oksygen som er tilstede i luft.
- Løselighet og fysiske egenskaper: molekylenes polaritet påvirker deres løselighet i forskjellige løsemidler og deres fysiske egenskaper, som f.eks. Kokepunkt og smeltepunkt. Eksempel: vann er det beste løsningsmidlet som eksisterer nettopp på grunn av den polare naturen til dets molekyler, som tillater fenomenet ionisk solvatisering: desintegrering av ionene som utgjør et salt slik at de forblir sterkt knyttet til et vannmolekyl. Den asymmetriske fordelingen av ladninger som eksisterer i vannmolekylet (som fungerer som en dipol) ville være ansvarlig for at disse ionene ble "fanget" i vannmolekylet uten mulighet for "rømme". Der ligger dens store kapasitet til å løse opp salter og alt takket være den store elektronegativiteten til oksygen som utgjør vannmolekylet sammen med de to hydrogenatomene.
- kjemisk reaktivitet: elektronegativiteten til atomene i et molekyl påvirker dets kjemiske reaktivitet (forklarer hvordan ioner og molekyler interagerer for å bli andre forbindelser) og hvordan de interagerer med andre forbindelser. Det samme forrige eksempelet ville være verdt å forstå dette faktum. Hvis du er interessert i å lære mer om kjemiske reaksjoners natur, anbefaler vi å konsultere en god grunnleggende kjemibok. Kjemi er like fascinerende som komplekst, og i denne artikkelen har vi kun mulighet til å gjøre en god tilnærming.
Elektronegativitetsapplikasjoner
Elektronegativitet er et nyttig verktøy innen ulike områder av kjemi siden det gjør det mulig å forutsi oppførselen til elementer og molekyler, noe som gjør det mulig å anvende denne forkunnskapen til ulike behov. Vi ser det nedenfor:
- Linktypeprediksjon: Elektronegativitet lar oss forutsi hvilken type bindinger som vil dannes mellom atomer og hvordan elektroner vil deles.
- Bestemmelse av molekylær polaritet: hjelper til med å bestemme om et molekyl er polart eller ikke-polart, noe som er avgjørende for å forstå dets egenskaper og oppførsel.
- Kjemiske reaksjoner: Elektronegativitet påvirker reaktiviteten til atomene i et molekyl og derfor de kjemiske reaksjonene som kan finne sted.
- Materialdesign: I materialkjemi er elektronegativitet viktig for design av nye materialer med spesifikke egenskaper.
Elektronegativitet som transcendens: et sprang fra atomet til universets strukturelle uendelighet
Elektronegativitet er et nøkkelbegrep i kjemi som hjelper oss å forstå hvordan atomer samhandler og danner kjemiske bindinger. Dens numeriske verdi på Pauling-skalaen gir oss et mål på et atoms evne til å tiltrekke elektroner til seg selv. Denne egenskapen påvirker bindingsdannelse, molekylær polaritet, løselighet og de fysiske og kjemiske egenskapene til stoffer. Og til syvende og sist er det ansvarlig for den makroskopiske strukturen til forbindelsene til jorden og universet.
Elektronegativitet er et viktig verktøy for å forstå og forutsi oppførselen til elementer og molekyler, og dens anvendelse strekker seg til ulike områder innen kjemi og materialvitenskap.. Takket være dette konseptet kan vi avdekke kjemiens mysterier og fortsette å gå videre i kunnskapen om materie og dens interaksjoner.
Derfor forblir hva elektronegativitet betyr rekorden: kraften til elektronisk tiltrekning i elementene. Og hvordan en så kraftig egenskap - sammen med andre egenskaper ved elementene - gjør det mulig å strukturere materialer i universet slik vi kjenner det. Elektronegativitet er derfor et fenomen av stor betydning., utover fascinasjonen som det vekker fra et kjemisk synspunkt.