Mikä on elektronegatiivisuus?

Sähkönegatiivisuus on aste, jossa atomi voi houkutella sitovia elektroneja itseensä. Tämän suhteellisen mittauksen komponentit koostuvat atomin kyvystä hankkia elektroneja ja säilyttää ne. Kahden atomin elektronegatiivisuuksien eroja voidaan käyttää ennustamaan sidoksen suhteellinen lujuus. Eri asteikkoja on ehdotettu elektronegatiivisuuden ilmaisemiseksi.

Kemialliset sidokset ovat houkuttelevia voimia atomien välillä, jotka luovat molekyylejä. Molekyylit ovat kaiken aineen rakennuspalikoita. Kemiallisten sidosten luonne määrää monet molekyyliominaisuuksista.
Elektronit kulkevat kuorina atomien ympärillä. Atomit ovat vakaimpia, kun niiden elektronikuoret ovat täynnä tai puoliksi täynnä. Kovalenttiset sidokset syntyvät, kun atomit jakavat yhden tai useamman elektronin. Elektroni kiertää lähempänä elektronegatiivisempaa atomia. Vaikka elektroni on jaettu kovalenttisiin sidoksiin, koko molekyylirakenne on vahvempi.

Ionisidoksissa kahden tai useamman atomin välinen elektronegatiivinen ero on niin suuri, että elektroni irrotetaan vähiten elektronegatiivisesta atomista. Nämä sidokset ovat polaarisia, kuten pieniä magneetteja. Ne voivat hajota vedessä tai muissa liuottimissa kahteen tai useampaan erilliseen ioniin.

Vuonna 1934 amerikkalainen tiedemies Robert S. Muliken ehdotti, että elektronegatiivisuus mitataan puolet ionisaatioenergian (IE) ja elektroni -affiniteetin (EA) välisestä erosta. IE on energia, joka tarvitaan elektronin poistamiseksi atomista, ja EA on energia, joka vapautuu, kun atomi saa elektronin. Hänen mittakaavaa ei hyväksytty, koska elektronien affiniteetti oli tuolloin vaikea mitata.

Toinen amerikkalainen tiedemies, Linus Pauling, oli kehittänyt aikaisemman mittakaavan kemiallisten sidosten suhteellisen lujuuden perusteella. Fluorin, kaikkein elektronegatiivisimman atomin, elektronegatiivisuus oli 4.0. Jaksotaulukon vastakkaisella puolella olevalle litiumille annettiin arvo 1.0. Cesium, jonka arvo on 0.7, on litiumin alapuolella. Yleensä elektronegatiivisuus kasvaa vasemmalta oikealle jaksollisen taulukon poikki. Se vähenee ylhäältä alas.

Paulingin asteikko antaa hyvän mittarin sidoksen atomien muodosta. Kahden ei-metalliatomin välinen elektronegatiivinen ero on pieni; näin muodostuu kovalenttisia sidoksia. Hiili-typpi (CN-sidos) pyridiinissä (C5H5N) on esimerkki. Hiilen elektronegatiivisuus on 2.5; typpi on 3.0; ja ero on 0.5.
Ei-metalli- ja metalliatomi muodostavat ionisidoksen suuren elektronegatiivisen eron vuoksi. Esimerkki on kaliumkloridi (KCl). Kaliumin arvo on 0.8; kloridin arvo on 3.0; ja ero on 2.2.