Elektronegativiteit

Elektronegativiteit, symbool χ, is een chemische eigenschap die aangeeft hoe goed een atoom elektronen naar zich toe kan trekken. De elektronegativiteit van een atoom wordt beïnvloed door het atoomnummer van het atoom en de afstand tussen de valentie-elektronen van het atoom (de buitenste elektronen die deelnemen aan de chemische binding) en zijn kern. Het werd voor het eerst getheoretiseerd door Linus Pauling in 1932 als onderdeel van zijn valentiebindingstheorie, en is gerelateerd aan andere chemische eigenschappen. In het algemeen neemt de elektronegativiteit toe van linksonder naar rechtsboven in het periodiek systeem; dit wordt een periodieke trend genoemd.

Er zijn vele manieren om de elektronegativiteit van een atoom te berekenen. De meest gebruikelijke berekeningswijze is die welke door Linus Pauling werd voorgesteld, en die de relatieve Pauling-schaal oplevert. Deze schaal geeft aan elementen dimensieloze grootheden (waarden) tussen 0,7 en 3,98, waarbij waterstof op 2,20 ligt.

Het tegenovergestelde van elektronegativiteit is elektropositiviteit; de maatstaf voor de mate waarin een atoom elektronen afgeeft.

Manieren om elektronegativiteit te berekenen

Pauling elektronegativiteit

Pauling opperde het idee van elektronegativiteit in 1932 om te verklaren waarom de sterkte van een covalente binding tussen twee verschillende atomen (A-B) sterker is dan het gemiddelde van de sterke punten van de covalente bindingen A-A en B-B. Zijn valentiebindingstheorie zei dat deze sterkere binding tussen verschillende atomen wordt veroorzaakt door de ionische effecten op de binding.

Het verschil tussen de elektronegativiteit van atoom A en atoom B is

χ A - χ B = ( e V ) - 1 / 2 E d ( A B ) - [ E d ( A A ) + E d ( B B ) ] / 2 {\an8_{\an8}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {AB}})-[E_{\rm {AA}})+E_{\rm {BB}}]/2}} $\chi _{\rm {A}}-\chi _{\rm {B}}=({\rm {eV}})^{-1/2}{\sqrt {E_{\rm {d}}({\rm {AB}})-[E_{\rm {d}}({\rm {AA}})+E_{\rm {d}}({\rm {BB}})]/2}}$

waarbij de dissociatie-energie (d.w.z. de energie die nodig is om de binding tussen de atomen te verbreken), _Ed, van A-B, A-A en B-B bindingen in elektronvolt worden gegeven, en de factor (eV)^-½ wordt toegevoegd om er zeker van te zijn dat het uiteindelijke antwoord geen eenheid heeft. Met de bovenstaande formule kunnen we het verschil in elecronegativiteit tussen waterstof en broom berekenen op 0,73. (dissociatie-energieën: H-Br, 3,79 eV; H-H, 4,52 eV; Br-Br, 2,00 eV)

De bovenstaande vergelijking berekent alleen het verschil in elektronegativiteit tussen twee elementen. Om uit de vergelijking een schaalverdeling te maken, moet een referentiepunt worden gekozen. Waterstof werd als referentiepunt gekozen omdat het covalent bindt met veel elementen. De elektronegativiteit van waterstof was eerst vastgesteld op 2,1, maar werd later gewijzigd in 2,20. Wat ook bekend moet zijn om een elektronegativiteitsschaal te maken, is welk element meer elektronegatief is dan het referentiepunt, namelijk waterstof. Dit wordt vaak gedaan met de zogenaamde "chemische intuïtie": in het bovenstaande voorbeeld lost waterstofbromide (H-Br) op in water en valt uiteen in H+ kation en Br- anion. Men kan dus aannemen dat broom elektronegatiever is dan waterstof.

Om de elektronegativiteit van Pauling voor een element te berekenen, zijn de gegevens nodig over de dissociatie-energie van ten minste twee soorten covalente bindingen die door het element ontstaan. In 1961 heeft A.L. Allred de oorspronkelijke gegevens van Pauling verbeterd door er de thermodynamische gegevens in op te nemen die veel meer beschikbaar zijn. Deze "herziene Pauling" elektronegativiteitswaarden worden steeds vaker gebruikt.

Elektropositiviteit

Elektropositiviteit is een maat voor het vermogen van een element om elektronen af te staan en positieve ionen te vormen.

Dit is vooral een eigenschap van metalen. De alkalimetalen hebben een enkel elektron in hun buitenste schil en dat gaat gemakkelijk verloren. Deze metalen hebben een lage ionisatie-energie.

Vragen en antwoorden

V: Wat is elektronegativiteit?

A: Elektronegativiteit is een chemische eigenschap die aangeeft hoe goed een atoom elektronen naar zich toe kan trekken.

V: Wat beïnvloedt de elektronegativiteit van een atoom?

A: De elektronegativiteit van een atoom wordt beïnvloed door zijn atoomnummer en de afstand tussen zijn valentie-elektronen en zijn kern.

V: Wie theoretiseerde als eerste het begrip elektronegativiteit?

A: Het begrip elektronegativiteit werd voor het eerst getheoretiseerd door Linus Pauling in 1932 als onderdeel van zijn valentiebindingstheorie.

V: Wat is de periodieke trend van elektronegativiteit?

A: De periodieke trend van elektronegativiteit is dat deze over het algemeen toeneemt van linksonder naar rechtsboven in het periodiek systeem.

V: Hoe wordt de elektronegativiteit berekend?

A: Er zijn vele manieren om de elektronegativiteit van een atoom te berekenen, maar de meest gebruikelijke manier is die van Linus Pauling, die de relatieve Pauling-schaal geeft.

V: Wat is het bereik van de waarden van de relatieve Pauling-schaal?

A: De relatieve Pauling-schaal geeft elementen dimensieloze grootheden (waarden) tussen 0,7 en 3,98, waarbij waterstof op 2,20 staat.

V: Wat is het tegenovergestelde van elektronegativiteit?

A: Het tegenovergestelde van elektronegativiteit is elektropositiviteit, die aangeeft hoe goed een atoom elektronen weggeeft.