Elektronegatiivisuus
Elektronegatiivisuus on suhteellinen mitta sille, kuinka voimakkaasti sidoksessa oleva atomi vetää yhteistä elektronitiheyttä puoleensa. Se ei ole yksittäisen eristetyn atomin suoraan mitattava energia vaan asteikko, joka auttaa arvioimaan sidospolariteettia ja kemiallisia trendejä.
Paulingin asteikko
Tunnetuin asteikko perustuu sidosten energioihin ja antaa fluorille suurimman arvon. Arvot ovat suhteellisia ja yksiköttömiä. Muut asteikot, kuten Mullikenin, käyttävät eri lähtökohtia ja voivat antaa hieman eri lukuarvoja.
Jaksollinen trendi
Elektronegatiivisuus yleensä kasvaa vasemmalta oikealle, kun Z_eff kasvaa, ja pienenee ryhmässä alaspäin atomikoon kasvaessa. Fluori on erittäin elektronegatiivinen, kun taas alkalimetallit ovat pieniarvoisia.
Sidospolariteetti
Jos kahden sidotun atomin elektronegatiivisuudet eroavat, elektronitiheys painottuu suuremman arvon atomille ja sidokselle syntyy dipoli. Raja “kovalenttisen” ja “ionisen” välillä ei ole terävä, vaan sidokset muodostavat jatkumon.
Molekyylin polariteetti
Polaariset sidokset eivät takaa polaarista molekyyliä. Geometria ratkaisee dipolimomenttien vektorisumman. CO₂:n kaksi C=O-dipolia kumoavat toisensa lineaarisessa rakenteessa, kun taas H₂O:n kulmarakenne jättää nettodipolin.
Hapetusluvut
Elektronegatiivisuutta käytetään muodollisessa elektronien jakamisessa hapetuslukuja varten: sidoselektronit annetaan enemmän elektronegatiiviselle atomille. Hapetusluku on kuitenkin kirjanpitoluku eikä sama kuin todellinen osittaisvaraus.
Ympäristö vaikuttaa
Atomin kyky vetää tiheyttä riippuu myös hapetustilasta, hybridisaatiosta ja kemiallisesta ympäristöstä. Siksi yksi taulukkoarvo on hyödyllinen likiarvo, ei muuttumaton luonnonvakio.
Ei sama kuin affiniteetti
Elektroninaffiniteetti kuvaa kaasufaasin elektronin liittämiseen liittyvää energiaa, kun taas elektronegatiivisuus kuvaa sidoksessa olevaa suhteellista vetovoimaa. Käsitteet korreloivat mutta eivät ole identtisiä.
Dipolimomentin suuruus
Sidoksen dipolimomentti ei määräydy yksin elektronegatiivisuuserosta, vaan myös erotetun varauksen määrästä ja sidospituudesta. Kaksi sidosta samalla elektronegatiivisuuserolla voi siksi antaa eri dipolimomentin.
Koordinaatiokemia
Metallikeskuksen hapetustila ja ligandin tyyppi muuttavat elektronitiheyden jakautumista. Elektronegatiivisuus auttaa suuntaa-antavasti, mutta siirtymämetallien sidoksia kuvataan tarkemmin ligandikenttä- ja molekyyliorbitaalimalleilla.
Älä tee rajaa liian jyrkäksi
Taulukoissa voidaan joskus antaa elektronegatiivisuuseron raja ioniselle tai kovalenttiselle sidokselle. Todellinen elektronitiheys muodostaa jatkumon, joten tällainen raja on opetuksellinen luokittelu eikä luonnon terävä kynnys.
Harjoitus
Kumpi vetää H–F-sidoksen elektronitiheyttä voimakkaammin, H vai F?
Ratkaisu
Fluori, koska sen elektronegatiivisuus on paljon suurempi. Sidokselle syntyy osittaisvaraukset Hδ+–Fδ−.