Електроотрицателността е фундаментална концепция в химията, която се отнася до способността на атома да привлича електрони към себе си, когато образува химически връзки с други атоми.. Той е въведен за първи път от Линус Полинг през 1930-те години на миналия век и се е доказал като ценен инструмент за разбиране на свойствата и поведението на елементите и молекулите.
Тази статия е посветена на познаването на едно от многото свойства, които имат елементите на периодичната таблица: електроотрицателност, силата на електронното привличане в елементите. Капацитет, който участва в структурирането на познатия свят. В следващите редове ще имате възможност да откриете как този елементарен атрибут прави това възможно.
Химическа дефиниция на електроотрицателността
електроотрицателност Дефинира се като мярка за способността на един атом да привлича споделени електрони в ковалентна връзка с друг атом.. Колкото по-висока е електроотрицателността на атома, толкова по-голямо е привличането му към споделени електрони и следователно толкова по-поляризирана е връзката. С други думи, електроотрицателността определя разпределението на електрическия заряд в химическата връзка.
Скалата на Полинг за електроотрицателност
Линус Полинг предложи скала за електроотрицателност, която присвоява числени стойности на всеки елемент, вариращи от 0.7 за цезий до 4.0 за флуор., най-електроотрицателният елемент. В тази скала водородът има стойност 2.1, докато алкалните и алкалоземните метали имат ниски стойности поради по-малкото им привличане за електрони.
Тази скала ви позволява да сравнявате електроотрицателността на елементите и предскаже как ще се образуват химичните връзки. Връзките между атоми с подобна електроотрицателност се считат за неполярни, докато връзките между атоми с различна електроотрицателност се считат за полярни или йонни. За да научите повече за този тип връзки, можете да се консултирате с статия за йонни връзки.
Фактори, влияещи върху електроотрицателността
Има няколко фактора, които влияят върху електроотрицателността на атома и те са следните:
- Размер и заряд на ядрото: колкото по-малък е атомът и колкото по-голям е неговият ядрен заряд, толкова по-голяма е неговата електроотрицателност. Това е така, защото електроните са по-близо до ядрото и са по-силно привлечени от него.
- Разстояние до ядрото: разстоянието между валентни електрони (тези в най-външната орбитала) и ядрото на атома също влияе върху електроотрицателността. С увеличаване на разстоянието привличането на електроните намалява.
- Електронна конфигурация: разпределението на електроните в електронните обвивки също влияе върху електроотрицателността. Атомите със стабилна електронна конфигурация обикновено са по-малко електроотрицателни.
Значение на електроотрицателността
Електроотрицателността е основна концепция за разбирането на химичните взаимодействия и свойствата на веществата. Някои от основните последици от електроотрицателността са:
- Формиране на връзка: електроотрицателност Определя вида на връзката, която ще се образува между два атома. Когато разликата в електроотрицателността е голяма, се образуват йонни връзки (като тази, установена между натрия и хлора в молекулата на готварската сол: натриев хлорид) или полярни ковалентни (като тези, установени между кислородния атом и водородните атоми в молекулата на вода). Ако разликата е малка, се образуват неполярни ковалентни връзки (както в метан или молекулярен водород).
- молекулярна полярност: като следствие от горното, електроотрицателността влияе върху полярността на молекулите. The полярни молекули имат неравномерно разпределение на електрическия заряд, докато неполярен Имат равномерно разпределение. Пример за полярна молекула би била водата, а неполярна молекула би бил молекулярен кислород, присъстващ във въздуха.
- Разтворимост и физични свойства: полярността на молекулите влияе върху тяхната разтворимост в различни разтворители и техните физични свойства, като напр. Точка на кипене и точка на топене. Пример: водата е най-добрият разтворител, който съществува точно поради полярната природа на нейните съставни молекули, които позволяват феномена на йонна солватация: разпадане на йоните, които изграждат солта, така че да останат здраво прикрепени към водната молекула. Асиметричното разпределение на зарядите, съществуващи във водната молекула (което действа като a дипол) биха били отговорни за това, че тези йони са "уловени" във водната молекула без възможност за "бягство". В това се крие неговият голям капацитет да разтваря соли и всичко това благодарение на голямата електроотрицателност на кислорода, който съставлява водната молекула заедно с двата водородни атома.
- химическа реактивност: електроотрицателността на атомите в една молекула влияе върху нейната химическа реактивност (обяснява как йоните и молекулите си взаимодействат, за да се превърнат в други съединения) и как взаимодействат с други съединения. Същият предишен пример би бил полезен за разбиране на този факт. Ако се интересувате да научите повече за природата на химичните реакции, препоръчваме да се консултирате с добра основна книга по химия. Химията е колкото завладяваща, толкова и сложна и в тази статия имаме само възможност да направим добро приближение.
Приложения за електроотрицателност
Електроотрицателността е полезен инструмент в различни области на химията, тъй като позволява предсказване на поведението на елементи и молекули, което прави възможно прилагането на това предварително знание за различни нужди. Виждаме го по-долу:
- Прогноза за тип връзка: Електроотрицателността ни позволява да предвидим какъв тип връзки ще се образуват между атомите и как ще се споделят електроните.
- Определяне на молекулната полярност: помага да се определи дали една молекула е полярна или неполярна, което е от съществено значение за разбирането на нейните свойства и поведение.
- Химична реакция: Електроотрицателността влияе върху реактивността на атомите в молекулата и следователно върху химическите реакции, които могат да се осъществят.
- Материален дизайн: В химията на материалите електроотрицателността е важна за проектирането на нови материали със специфични свойства. Ако се интересувате от темата, можете да проучите графит и диамант които са примери за различни въглеродни структури, които показват как електроотрицателността влияе на техните свойства.
Електроотрицателността като трансцендентност: скок от атома към структурната необятност на Вселената
Електроотрицателността е ключова концепция в химията, която ни помага да разберем как атомите взаимодействат и образуват химични връзки. Числената му стойност по скалата на Полинг ни дава мярка за способността на атома да привлича електрони към себе си. Това свойство влияе върху образуването на връзка, молекулната полярност, разтворимостта и физичните и химичните свойства на веществата. И в крайна сметка той е отговорен за макроскопичната структура на съединенията на Земята и Вселената.
Електроотрицателността е основен инструмент за разбиране и прогнозиране на поведението на елементи и молекули и нейното приложение се простира в различни области на химията и материалознанието.. Благодарение на тази концепция можем да разгадаем мистериите на химията и да продължим да напредваме в познанието за материята и нейните взаимодействия.
Следователно какво означава електроотрицателността остава запис: силата на електронното привличане в елементите. И как такъв мощен атрибут - заедно с други свойства на елементите - прави възможно структурирането на материалите във Вселената, както я познаваме. Следователно електроотрицателността е явление от голямо значение., отвъд очарованието, което предизвиква от химическа гледна точка.