Berechnung der elektronegativität

In der Chemie ist Elektronegativität ein Maß für die Kraft, mit der ein Atom die Elektronen in einer Atombindung anzieht. Ein Atom mit hoher Elektronegativität zieht Elektronen stärker an, während ein Atom mit niedriger Elektronegativität sie schwach anzieht. Elektronegative Werte werden verwendet, um vorherzusagen, wie sich verschiedene Atome in einer Bindung verhalten werden, was dies zu einer wichtigen Fähigkeit für die grundlegende Chemie macht.

Schritte

Methode 1 von 3: Grundlagen der Elektronegativität

Bildtitel Calculate Electronegativity Step 1
1. Verstehe, dass sich chemische Bindungen bilden, wenn Atome Elektronen teilen. Um die Elektronegativität zu verstehen, ist es wichtig, zuerst zu verstehen, was eine `Bindung` ist. Alle Atome in einem Molekül, die in einem Moleküldiagramm miteinander „verknüpft“ sind, haben eine Atombindung. Im Grunde bedeutet dies, dass sie sich zwei Elektronen teilen – jedes Atom trägt ein Elektron zur Bindung bei.
  • Der genau Gründe, warum Atome Elektronen teilen und eine Bindung eingehen, gehen für diesen Artikel etwas zu weit. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie Dieser Beitrag zu den Grundlagen einer Atombindung oder wikiHows eigene Artikel zu diesem Thema.
Bildtitel Calculate Electronegativity Step 2
2. Verstehen Sie den Einfluss der Elektronegativität auf die Elektronen in der Bindung. Wenn zwei Atome zwei Elektronen in einer Bindung teilen, teilen sie sich nicht gleichmäßig. Wenn ein Atom eine höhere Elektronegativität hat als das gebundene Atom, zieht es die beiden Elektronen in der Bindung näher an sich. Ein Atom mit sehr hoher Elektronegativität kann die Elektronen ganz auf seine Seite der Bindung ziehen, sodass die Elektronen kaum mit dem anderen Atom geteilt werden.
  • Im Molekül NaCl (Natriumchlorid) hat beispielsweise das Chloratom eine ziemlich hohe Elektronegativität und das Natrium eine ziemlich niedrige Elektronegativität. Infolgedessen werden die Elektronen zum Chlor und weg vom Natrium gezogen.
  • Bildtitel Calculate Electronegativity Step 3
    3. Verwenden Sie eine Elektronegativitätstabelle als Referenz. In einer Elektronegativitätstabelle der Elemente sind die Elemente genauso angeordnet wie in einem Periodensystem, außer dass in diesem Fall jedes Atom mit seiner Elektronegativität gekennzeichnet ist. Diese finden Sie in vielen Lehrbüchern und Fachartikeln, aber auch online.
  • Dies ist ein Link zu einer ausgezeichneten Elektronegativitätstabelle. Beachten Sie, dass dies die Elektronegativität gemäß der Pauling-Skala darstellt, der am häufigsten verwendeten Skala. Es gibt jedoch andere Möglichkeiten, die Elektronegativität zu messen, von denen eine unten gezeigt wird.
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    4. Denken Sie daran, dass sich die Elektronegativität für schnelle Schätzungen eignet. Wenn Sie keine Elektronegativitätstabelle zur Hand haben, können Sie die Elektronegativität eines Atoms dennoch anhand seiner Position im Periodensystem abschätzen. Generell:
  • Die Elektronegativität eines Atoms ist höher wenn du gehst Rechts bewegt sich im Periodensystem.
  • Die Elektronegativität eines Atoms ist höher wenn du aufstehst bewegt sich im Periodensystem.
  • Die Atome oben rechts haben die höchste Elektronegativität und die Atome unten links die niedrigste.
  • Im obigen Beispiel mit NaCl wissen Sie beispielsweise, dass Chlor eine höhere Elektronegativität als Natrium hat, da es fast rechts oben im System steht. Auf der anderen Seite befindet sich Natrium weit links, was es zu einem Atom mit niedrigerem Wert macht.
  • Methode 2 von 3: Bindungen mit Elektronegativität finden

    Bildtitel Calculate Electronegativity Step 5
    1. Finden Sie den Unterschied in der Elektronegativität zwischen den beiden Atomen. Wenn zwei Atome eine Bindung eingehen, kann der Unterschied in ihrer Elektronegativität mehr über die Qualität ihrer Bindung aussagen. Ziehen Sie die kleinere Elektronegativität von der größeren ab, um die Differenz zu finden.
    • Betrachten wir zum Beispiel das Molekül HF, ziehen wir die Elektronegativität von Wasserstoff (2.1) von Fluor (4.0) ab. 4,0 - 2.1=1,9
    Bildtitel Calculate Electronegativity Step 6
    2. Wenn die Differenz weniger als 0,5 beträgt, ist die Bindung apolar kovalent. Die Elektronen werden fast vollständig gleich verteilt. Diese Bindungen bilden keine Moleküle mit großen Ladungsunterschieden auf beiden Seiten. Unpolare Bindungen sind oft sehr schwer zu brechen.
  • Zum Beispiel: das Molekül O2 hat eine solche Bindung. Da die beiden Sauerstoffatome die gleiche Elektronegativität haben, beträgt die Differenz zwischen ihnen 0.
  • Bildtitel Calculate Electronegativity Step 7
    3. Liegt der Unterschied zwischen 0,5 und 1,6, dann ist die Bindung polar kovalent. Diese Bindungen haben an einem Ende mehr Elektronen als am anderen. Dadurch wird das Molekül auf der Seite mit den Elektronen etwas negativer und auf der Seite ohne Elektronen etwas positiver. Das Ladungsungleichgewicht in diesen Bindungen ermöglicht es dem Molekül, an bestimmten speziellen Reaktionen teilzunehmen.
  • Ein gutes Beispiel dafür ist das Molekül H2O (Wasser). Das O ist elektronegativer als die beiden Hs, wodurch es die Elektronen fester bindet, wodurch das gesamte Molekül teilweise negativ am O-Atom und teilweise positiv an den H-Atomen ist.
  • Bildtitel Calculate Electronegativity Step 8
    4. Wenn die Differenz mehr als 2,0 beträgt, ist die Bindung ionisch. Bei diesen Bindungen befinden sich die Elektronen vollständig an einem Ende der Bindung. Je mehr elektronegatives Atom eine negative Ladung erhält und je weniger elektronegatives Atom mehr positive Ladung erhält. Diese Art von Bindungen ermöglichen es den assoziierten Atomen, gut mit anderen Atomen zu reagieren und sogar von polaren Atomen auseinander gezogen zu werden.
  • Ein Beispiel dafür ist NaCl (Natriumchlorid). Chlor ist so elektronegativ, dass es beide Elektronen in der Bindung bis zu sich selbst anzieht, wodurch Natrium eine positive Ladung erhält.
  • Bildtitel Calculate Electronegativity Step 9
    5. Wenn der Unterschied zwischen 1,6 und 2,0 liegt, prüfen Sie, ob Metall vorhanden ist. Wenn da Gut ein Metall in der Bindung vorhanden ist, dann ist die Bindung ionisch. Wenn es nur Nichtmetalle enthält, ist die Bindung polare kovalente
  • Die meisten Atome links und in der Mitte des Periodensystems sind Atome. Dieses Seite enthält eine Tabelle, die anzeigt, welche Elemente Metalle sind.
  • Das oben erwähnte HF-Beispiel fällt in diese Kategorie. Da H und F keine Metalle sind, haben sie a polare kovalente Bindung.
  • Methode 3 von 3: Bestimmen Sie die Mulliken-Elektronegativität

    Bildtitel Calculate Electronegativity Step 10
    1. Finden Sie die erste Ionisationsenergie des Atoms. Die Mulliken-Elektronegativität ist eine etwas andere Methode zur Messung der Elektronegativität als die in der obigen Pauling-Tabelle verwendete. Um die Mulliken-Elektronegativität eines bestimmten Atoms zu bestimmen, müssen Sie zuerst die Ionisierungsenergie dieses Atoms ermitteln. Dies ist die Energie, die erforderlich ist, damit das Atom ein einzelnes Elektron entlädt.
    • Dies ist etwas, das Sie wahrscheinlich in Fachbüchern der Chemie nachschlagen müssen. Dieses Die Site hat eine gute Tabelle, die Sie verwenden können (scrollen Sie nach unten, um sie zu finden).
    • Ein Beispiel: Angenommen, wir wollen die Elektronegativität von Lithium (Li) bestimmen. In der Tabelle auf der obigen Seite lesen wir, dass die erste Ionisationsenergie gleich ist 520 kJ/mol.
    Bildtitel Calculate Electronegativity Step 11
    2. Finden Sie die Elektronenaffinität des Atoms. Dies ist ein Maß für die Energie, die gewonnen wird, wenn einem Atom ein Elektron hinzugefügt wird, um ein negatives Ion zu erzeugen. Auch das müssen Sie in einem Nachschlagewerk nachschlagen. Dieses Die Website enthält Ressourcen, die Sie sich ansehen möchten.
  • Die Elektronenaffinität von y oder Lithium ist 60 KJ mol.
  • Bildtitel Calculate Electronegativity Step 12
    3. Lösen Sie die Mulliken-Elektronegativität mit der Gleichung. Unter Verwendung von kJ/mol als Energieeinheit ist die Gleichung der Mulliken-Elektronegativität gleich UNDMulliken=(1,97×10)(Eich+Eea) + 0,19. Baue deine Werte in die Gleichung ein und löse nach UNDMulliken.
  • In unserem Beispiel lösen wir das so:
    UNDMulliken=(1,97×10)(Eich+Eea) + 0,19
    UNDMulliken=(1,97×10)(520 + 60) + 0,19
    UNDMulliken=1,143 + 0,19=1.333
  • Tipps

    • Neben den Pauling- und Mulliken-Skalen gibt es noch andere Elektronegativitäts-Skalen, darunter die Allred-Rochow-, die Sanderson- und die Allen .-Skala. Diese haben alle ihre eigenen Gleichungen zur Berechnung der Elektronegativität (von denen einige ziemlich komplex werden können).
    • Elektronegativität hat keine Einheiten.

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