Electronegatividad

Archiu:Электроотрицательность.jpg

La electronegatividad dels distints elements químics.

La electronegatividad d'un element químic és la tendència d'un àtom de dit element a atraure als electrons compartits (o, més estrictament, la densitat electrònica) en formar un enllaç químic. La electronegatividad permet estimar cuantitativamente l'energia d'enllaç, aixina com el signe i la magnitut de la polaridad d'un enllaç, lo que a la seua volta permet caracterisar un enllaç a lo llarc d'una escala contínua des de l'enllaç covalente fins a l'iònic. El terme opost, electropositividad, caracterisa la tendència d'un element a donar electrons de valència.

La electronegatividad d'un àtom determinat està afectada fonamentalment per dos magnituts: el seu número atómico i la distancia promig dels electrons de valència sobre el núcleu atòmic. Esta propietat s'ha pogut correlacionar en atres propietats atòmiques i moleculars. Va ser Linus Pauling l'investigador que va propondre esta magnitut per primera volta en l'any 1932, com un desenroll més del seu teoria de l'enllaç de valència. La electronegatividad no es pot medir experimentalment de manera directa com, per eixemple, l'energia de ionisació o l'energia de dissociació d'enllaços, pero es pot determinar de manera indirecta efectuant càlculs a partir d'atres propietats atòmiques o moleculars.

S'han propost distints métodos per a la seua determinació i, encara que hi ha chicotetes diferències entre els resultats obtinguts, tots els métodos mostren la mateixa tendència periòdica entre els elements.

El procediment de càlcul més comú és l'inicialment propost per Pauling. El resultat obtingut per mig d'este procediment és un número adimensional que s'inclou dins de l'escala de Pauling. Esta escala varia entre 0,65 per a l'element menys electronegativo (francio) i 4,0 per al major (flúor), partint del valor de referència de 2.2 per a l'hidrogen.

És interessant senyalar que la electronegatividad no és estrictament una propietat atòmica, puix es referix a un àtom dins d'una molècula i, per tant, pot variar llaugerament quan varia el «entorn» d'un mateix àtom en distints enllaços de distintes molècules. La propietat equivalent de la electronegatividad per a un àtom aïllat seria l'afinitat electrònica o electroafinidad.

Dos àtoms en electronegatividad molt diferents formen un enllaç iònic. Parells d'àtoms en diferències chicotetes d'electronegatividad formen enllaços covalente polars en la càrrega negativa en l'àtom de major electronegatividad.

Escales d'electronegatividad

Els diferents valors d'electronegatividad es classifiquen segons diferents escales, entre elles l'escala de Pauling anteriorment aludida i l'escala de Mulliken.

En general, els diferents valors d'electronegatividad dels àtoms determinen el tipo d'enllaç que es formarà en la molècula que els combina. Aixina, segons la diferència entre les electronegatividad ($\Delta \chi$) d'estos es pot determinar (convencionalment) si l'enllaç serà, segons l'escala de Linus Pauling:

• Covalente apolar: $0\le \Delta \chi \le 0.4$
• Covalente polar: $0.5\le \Delta \chi \le 1.6$
• Iònic:$1.7\le \Delta \chi$

Quant més menut és el radi atòmic, major és l'energia de ionisació, major la electronegatividad i viceversa. La electronegatividad és la tendència o capacitat d'un àtom, en una molècula, per a atraure cap a sí els electrons. Ni les definicions quantitatives ni les escales d'electronegatividad es basen en la distribució electrònica, sino en propietats que se supon reflectixen la electronegatividad. La electronegatividad d'un element depén del seu estat d'oxidació i, per lo tant, no és una propietat atòmica invariable. Açò significa que un mateix element pot presentar distintes electronegatividad depenent del tipo de molècula en la que es trobe, per eixemple, la capacitat per a atraure els electrons d'un orbital híbrit $s{p}^n$ en un àtom de carbono enllaçat en un àtom d'hidrogen, aumenta en consonancia con el percentage de caràcter s en el orbital, segons la série etano < etileno(eteno) < acetileno(etino). L'escala de Pauling es basa en la diferència entre l'energia de l'enllaç A-B en el compost $A{B}_n$ i la mija de les energies dels enllaços homopolars A-A i B-B.

El flúor és l'element més electronegativo de la taula periòdica, mentres que el Francio és l'element menys electronegativo de la taula periòdica. Resaltar que els valors de la electronegatividad aumenten d'avall cap a dalt i d'esquerra a dreta.

R. S. Mulliken va propondre que la electronegatividad d'un element pot determinar-se promediando l'energia de ionisació dels seus electrons de valència i l'afinitat electrònica. Esta aproximació concorda en la definició original de Pauling i dona electronegatividad de orbitales i no electronegatividad atòmiques invariables.

La escala Mulliken (també cridada escala Mulliken-Jaffe) és una escala per a la electronegatividad dels elements químics, desenrollada per Robert S. Mulliken en 1934. Dita escala es basa en la electronegatividad Mulliken (c_M) que promedia l'afinitat electrònica A.E. (magnitut que pot relacionar-se en la tendència d'un àtom a adquirir càrrega negativa) i els potencials de ionisació dels seus electrons de valència P.I. o E.I. (magnitut associada en la facilitat, o tendència, d'un àtom a adquirir càrrega positiva). Les unitats amprades són el kJ/mol:

$\chi =\frac{1}{2}(E_{\mathrm{e}\mathrm{a}}+E_{\mathrm{i}})$

En la següent taula es troben alguns valors de la electronegatividad per a elements representatius en l'escala Mulliken:

Al 1,5	Ar----	As 2,26	B 1,83	Be 1,99	Br 3,24	C 2,67	Ca 1,30	Cl 3,54	F 4,42	Ga 1,34
Ge 1,95	H 3,06	I 2,88	In 1,30	K 1,03	Kr 2,98	Li 1,28	Mg 1,63	N 3,08	Na 1,21	Ne 4,60
O 3,21	P 2,39	Rb 0,99	S 2,65	Sb 2,06	Es 2,51	Si 2,03	Sn 1,83	Sr 1,21	Et 2,34	Xe 2,59

E. G. Rochow i A. L. Alfred varen definir la electronegatividad com la força d'atracció entre un núcleu i un electró d'un àtom enllaçat.

Electronegatividad dels elements

Mides en l'escala de Pauling.

Grup (Vertical)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Periodo (Horisontal)
1	H 2,20																	He
2	Li 0,98	Be 1,57											B 2,04	C 2,55	N 3,04	O 3,44	F 3,98	Ne
3	Na 0,93	Mg 1,31											Al 1,61	Si 1,90	P 2,19	S 2,57	Cl 3,16	Ar
4	K 0,82	Ca 1,0	Sc 1,36	Tu 1,54	V 1,63	Cr 1,66	Mn 1,55	Fe 1,83	Co 1,88	Ni 1,91	Cu 1,90	Zn 1,65	Ga 1,81	Ge 2,01	As 2,18	Es 2,55	Br 2,96	Kr 3,00
5	Rb 0,82	Sr 0,95	I 1,22	Zr 1,33	Nb 1,6	Mo 2,16	Tc 1,9	Ru 2,2	Rh 2,28	Pd 2,20	Ag 1,93	Cd 1,69	In 1,78	Sn 1,8	Sb 2,05	Et 2,1	I 2,66	Xe 2,60
6	Cs 0,79	Ba 0,89	*	Hf 1,3	Ta 1,5	W 2,36	Re 1,9	Vos 2,2	Anar 2,2	Pt 2,28	Au 2,54	Hg 2,00	Tl 1,62	Pb 2,33	Bi 2,02	Po 2,0	At 2,2	Rn 2,2
7	Fr 0,7	Ra 0,9	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og
Lantànits	*	La 1,1	Ce 1,12	Pr 1,13	Nd 1,14	Pm 1,13	Sm 1,17	Eu 1,2	Gd 1,2	Tb 1,1	Dy 1,22	Ho 1,23	Er 1,24	Tm 1,25	Yb 1,1	Lu 1,27
Actínits	**	Ac 1,1	Th 1,3	Pa 1,5	O 1,38	Np 1,36	Pu 1,28	Am 1,13	Cm 1,28	Bk 1,3	Cf 1,3	És 1,3	Fm 1,3	Md 1,3	No 1,3	Lr 1,3