Elektronegativitéit

Elektronegativitéit a Bindungspolaritéit

Bedeitung a periodescht Verhalen

Op der Pauling-Skala ass Fluor dat elektronegatiivst Element. Iwwer eng Period erhéicht eng wuessend effektiv Kärladung normalerweis d’Attraktioun fir gedeelt Elektronen. No ënnen an enger Grupp schwächen déi méi grouss Atomgréisst an d’Ofschiermung dës Attraktioun meeschtens.

D’Ëmfeld spillt eng Roll. Oxidatiounszoustand, Koordinatioun a Bindungspartner kënnen déi effektiv Attraktioun änneren; Elektronegativitéitswäerter si dofir am beschten als chemesch informéiert Vergläicher ze benotzen an net als onverännerlech Konstanten.

Méi wéi eng Elektronegativitéitsskala

Déi numeresch Skale sinn ënnerschiddlech, mee hir Reiefolleg ass fir déi meescht Haaptgruppechemie ähnlech.

Bindungspolaritéit ass e Kontinuum

Wann gebonnen Atomer verschidden Elektronegativitéiten hunn, verréckelt sech déi gedeelt Elektronendicht zum méi elektronegative Atom a produzéiert partiell Ladungen δ⁺ an δ⁻.

Et gëtt kee universelle Δχ-Wäert, bei deem eng Bindung abrupt vu kovalent zu ionesch wiesselt. Begrëffer wéi onpolar kovalent, polar kovalent an ionesch beschreiwen nëtzlech Beräicher op engem Kontinuum a sollen un der Struktur an un gemoossene Eegenschafte gepréift ginn.

Vergläicher fir Bindungspolaritéit

Vu Bindungen zu Moleküllen

Molekular Polaritéit brauch Geometrie

E Bindungsdipol ass e Vektor. D’molekular Polaritéit ass d’Vektorsumm vun allen Bindungsdipolen, also ass d’Form genee esou wichteg wéi d’Polaritéit vun all Bindung.

Polarisatioun a kovalente Charakter

E klengen, staark geluedene Kation kann d’Elektronewollek vun engem groussen, polariséierbaren Anion deforméieren. Dëse polariséierenden Effekt verstäerkt de kovalente Charakter och a Verbindungen, déi praktesch als Ione geschriwwe ginn.

AlCl₃ verhält sech dofir vill méi kovalent wéi NaCl, obwuel béid e Metall a Chlor enthalen. Bindungsmodeller sinn Grenzfäll op engem Kontinuum, keng steif Këschten.

Oxidatiounszoustand ass Buchhaltung, keng gemoossen Ladung

Elektronegativitéit hëlleft beim Zouweise vu Bindungselektronen, wann Oxidatiounszoustänn bestëmmt ginn. Déi resultéierend Oxidatiounszuel ass e formellt Recheninstrument, net déi physikalesch Ladung um Atom.

Kuelestoff kritt am CO₂ +4 zougewisen, well Sauerstoff méi elektronegativ ass, mee de Kuelestoff dréit an der Moleküll keng wuertwiertlech Punktladung vu +4e.

Chemesch Konsequenzen

Konkret Wäerter a chemesch Interpretatioun

Op der Pauling-Skala sinn typesch Wäerter ongeféier H 2,20, C 2,55, N 3,04, O 3,44 a F 3,98. D’Zuele si virun allem fir Vergläicher nëtzlech. An enger O–H-Bindung zitt Sauerstoff Elektronendicht un; an enger C–H-Bindung ass den Ënnerscheed vill méi kleng.

D’Richtung vun engem Bindungsdipol follegt dem Elektronegativitéitsënnerscheed, mee seng Gréisst hänkt och vun der Bindungslängt an der tatsächlecher Elektronestruktur of. Zwou Bindunge mat ähnlechem Δχ mussen net deeselwechten Dipolmoment hunn.

Bindungspolaritéit ass och net Bindungsstäerkt. H–F ass ganz polar a staark, mee e méi grousst Δχ bedeit net universell eng méi staark Bindung. D’Bindungsstäerkt hänkt vun Orbitaliwwerlappung, Bindungsuerdnung, Bindungslängt an dem molekulare Ëmfeld of.

Induktiv Effekter a Moleküllen

Elektronegativitéit kann Atomer iwwer déi direkt gebonne Koppel eraus beaflossen. An organesche Molekülle zitt en elektronegative Substituent wéi F oder Cl Elektronendicht iwwer σ-Bindungen ewech. Dësen induktiven Effekt hëlt mat der Distanz of, kann awer Aciditéit, Stabilitéit vu geluedenen Tëscheprodukter a Reaktiounsvitess änneren.

Zum Beispill tendéiert den Ersatz vun H-Atomer no bei enger Carbonsäure duerch F dozou, déi negativ Ladung vun der konjugéierter Base duerch Induktioun ze stabiliséieren an d’Aciditéit ze erhéijen. D’Erklärung ass net „Fluor gräift de Proton“, mee eng Ëmverdeelung vun Elektronendicht duerch d’Bindungsgerüst.

Dofir ass Elektronegativitéit vill méi mächteg, wann si mat engem Mechanismus verbonnen ass, wéi wann se nëmmen als Pfeil um Periodesche System geléiert gëtt.

Reell Bindunge vergläichen

D’Tabell ass e Startpunkt, kee Klassifikatiounsgesetz. Bindung gëtt och vu Ladung, Geometrie, Polarisatioun an der Ëmgéigendstruktur beaflosst. E grousst Δχ weist op staark Ladungstrennung hin, seet eleng awer net, ob eng Substanz Moleküllen, en ausgedeent Gitter oder eng Tëscheform bildt.

Elektronegativitéit ka mam chemeschen Ëmfeld änneren

En Atom zitt Bindungselektronen net an all Oxidatiounszoustand oder Koordinatiounsëmfeld gläich staark un. Elektronendicht ewechzehuelen léisst déi verbleiwend Wollek dacks kontraktéieren a kann déi effektiv Attraktioun fir Bindungselektronen erhéijen. Elektronendicht bäizesetzen kann de Géigendeel bewierken.

Dat ass ee Grond, firwat fortgeschratt Elektronegativitéitsskalen heiansdo verschidde Wäerter fir dat selwecht Element a verschiddene Valenzzoustänn uginn. Déi vertraut Zuel am Periodesche System ass also eng praktesch Referenz, net eng komplett Beschreiwung vun all Bindung, déi dat Element bilde kann.

Bei Iwwergangsmetaller ass dat besonnesch wichteg, well d-Elektronebesetzung, Oxidatiounszoustand a Ligandenëmfeld all d’Verdeelung vun Elektronendicht ännere kënnen. Een eenzege Pauling-Wäert bleift fir d’Orientatioun nëtzlech, awer net fir eng komplett Elektronestrukturrechnung.

Aciditéit a Bindungspolarisatioun

Elektronegativitéit hëlleft ze erklären, firwat O–H-Bindungen an Säure polariséiert sinn a firwat no elektronegativ Substituenten d’Aciditéit duerch Induktioun verstäerke kënnen. Wann d’konjugéiert Base entsteet, kënnen elektronezéierend Gruppen hir negativ Ladung stabiliséieren, andeems si Elektronendicht iwwer σ-Bindunge verréckelen.

Dat bedeit net „dat elektronegatiivst Atom mécht ëmmer déi stäerkst Säure“. Bindungsstäerkt, Resonanz, Solvatatioun a molekular Struktur sinn och wichteg. Elektronegativitéit liwwert een Deel vum Mechanismus; gutt chemescht Denken erkennt, wéini dësen Deel dominéiert.

Iwwergangsmetaller a variabelen Oxidatiounszoustand

Bei Iwwergangsmetaller verstoppt een eenzelen Lehrbuchwäert vun der Elektronegativitéit méi Variatioun wéi bei ville Haaptgruppelementer. D’Metall kann a verschiddenen Oxidatiounszoustänn a Koordinatiounsëmfelder optrieden, wat Orbitalenergien, Bindungslängten an d’Verdeelung vun Elektronendicht ännert.

Dofir soll Elektronegativitéit net eleng viraussoen, ob eng Iwwergangsmetall-Bindung „ionesch“ oder „kovalent“ ass. Metall–Ligand-Bindung kann elektrostatesch Attraktioun, σ-Donatioun a π-Interaktiounen kombinéieren, an d’Gläichgewiicht ännert vun engem Komplex zum aneren.

Déi periodesch Zuel bleift als éischte Verglach nëtzlech, mee déi tatsächlech Moleküll oder de Feststoff bestëmmt, wéi d’Elektrone verdeelt sinn.

Übungen

H–Cl

Wéi en Enn vun enger H–Cl-Bindung ass δ⁻?

CO₂ a SO₂

Béid enthalen polar Bindungen. Firwat ass nëmmen SO₂ am Ganzen polar?

Verglach mat Elektronenaffinitéit

Firwat ass Elektronegativitéit net dat selwecht wéi Elektronenaffinitéit?