الکترونگاتیوی از صفر تا صد

الکترونگاتیوی از صفر تا صد

باز هم یکی از راحت ترین روشهای یادگیری  به زبان خیلی ساده که به راحتی آب خوردن می شود یاد گرفت را در این مقاله باری شما آورده ایم.قبل از شروع مطلب ابتدا با الکترونگاتیویElectronegativity  آشنا شویم که عبارت است از یک اتم میزان تمایل نسبی آن اتم برای کشیدن جفت‌الکترون به سمت هستهٔ خود است. یک نوترون میزان تمایل زیاد آن اتم برای کشیدن یک پروتون به سمت الکترون خود است.

الکترونگاتیوی اتم‌ها

وقتی یک اتم کمبود لایه ظرفیت را در خود داشته باشد یعنی دارای الکترون کمتری است تمایلش به گرفتن و یا از دست دادن الکترون بالا خواهد رفت در ادامه مطلب خیلی ساده تر می شود به این صورت که هرچه عنصری تمایل بیشتری به گرفتن الکترون داشته باشد الکترونگاتیو تر است . کاری که الکترونگاتیویته انجام می دهد بسیار راحت است و قطبیت پیوندهای شیمیایی بین اتم های یک ملکول را تعیین می کند.اما عامل تعیین کننده کلی نیست چون ملکول مرکز تقارت است.

در این حالت قطبیت پیوندها نسبت به هم به گونه‌ای خنثی می‌شود که قطبیت کلی مولکول را صفر در نظر می‌گیرند. بنابراین در مولکول هایی که فاقد مرکز تقارن مولکولی هستند می‌توان قطبیت کلی مولکول را با تعیین جهت بردار دو قطبی در آنها نتیجه گرفت.

نسبی بودن الکترونگاتیوی

باید به این موضوع توجه داشت که الکترونگاتیوی بایک مقیاس نسبی سنجیده می‌شود. دراین مقیاس برای اجتناب از درج اعداد منفی، به اتم فلوئور به عنوان الکترونگاتیوترین عنصر، الکترونگاتیوی ۴ نسبت داده شده است و مقادیر الکترونگاتیوی برای عنصرهای دیگر نسبت به این مقدار محاسبه می‌شود.

در این محاسبات، گازهای نجیب را در نظر نمی‌گیرند، زیرا این عناصر به تعداد کافی ترکیب‌های شیمیایی تشکیل نمی‌دهند. به طور کلی مقادیر الکترونگاتیوی در یک گروه از عناصراز بالا به پایین کاهش و در یک دوره از جدول تناوبی از چپ به راست افزایش می‌یابد. بنابراین کم‌ترین مقدار الکترونگاتیوی را می‌توان سزیم در پایین و سمت چپ جدول و بیش‌ترین مقدار الکترونگاتیوی (با چشم پوشی از گازهای نجیب) را به اتم فلوئور در بالا و سمت راست جدول نسبت داد.

متداول‌ترین مقیاس الکترونگاتیویته

برای اینکه بدانیم مقیاس نسبی الکترونگاتیوی پاولینگ به چه صورت است ، باید گفت رایج ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژی‌های پیوندی است. مقدار انرژی اضافی که از جاذبه متقابل بارهای جزئی б+ و б- اضافه بر انرژی پیوند کووالانسی آزاد می‌شود، به قدر مطلق б و به تفاوت الکترونگاتیوی دو عنصر پیوند شده بستگی دارد.

در محاسبات الکترونگاتیوی تنها تفاوت الکترونگاتیویته عناصر تعیین می‌شود. برای بنا کردن یک مقیاس ، به اتم F (الکترونگاتیوترین عنصر) بطور دلخواه عدد ۴ نسبت داده شده است.مقیاس الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوند است. مثلا انرژی پیوند Br-Br ، انرژی لازم برای تفکیک مولکول Br2 به اتمهای Br است. برای تفکیک یک مول از مولکولهای Br2 به اندازه ۴۶+ کیلو کالری انرژی لازم است. انرژی پیوند H-H برابر ۱۰۴+ کیلو کالری بر مول است.

تعاریف مختلف الکترونگاتیویته

الکترونگاتیویته ، در روشهای متفاوتی تعریف شده است که برخی از آنها به اختصار توضیح داده می‌شود.

الکترونگاتیویته پاولینگ

یکی از مواردی که یادگیری آن در پیوندها ضروری و مفید است این است که انرژی اضافی پیوند A-B نسبت به متوسط انرژی پیوندهای A-A و B-B می‌تواند به حضور سهم یونی در پیوند کوالانسی نسبت داده شود. اگر انرژی پیوند A-B بطور قابل ملاحظه ای از متوسط پیوندهای غیر قطبی A-A و B-B متفاوت باشد، می‌توان فرض کرد که سهم یونی در تابع موج و بنابراین اختلاف بزرگ در الکترونگاتیوی وجود داردالکترونگاتیویته آلرد_روکر در این تعریف ، الکترونگاتیویته توسط میدان الکتریکی بر سطح اتم مشخص می‌شود. پس می توان گفت  الکترون در یک اتم بار موثر هسته‌ای را احساس می‌کند. بر طبق این تعریف ، عناصری با الکترونگاتیویته بالا آنهایی هستند که با بار هسته‌ای موثر بزرگ و شعاع کوالانسی کوچک ، این عناصر در نزدیکی فلوئور قرار دارند.

الکترونگاتیویته مولیکن

بهترین تعریف که مولیکن میتوند از خود داشته باشد این است که  بر پایه داده‌های طیف‌های اتمی نهاد.  توزیع مجدد الکترون در طی تشکیل ترکیبات به گونه‌ای است که  یک اتم به کاتیون (توسط از دست دادن الکترون) و اتم دیگر به آنیون (توسط گرفتن الکترون) تبدیل می‌شود.حال این را در نظر بگیریم که اگر یک اتم دارای یونیزاسیون بالا و الکترون خواهی در آن بیشتر باشد احتمال زیاد در هنگام تشکیل پیوند، الکترون را به سمت خود بکشد که در این صورت بعنوان الکترونگاتیو شناخته می‌شود. از طرف دیگر اگر انرژی یونش و الکترون‌خواهی آن ، هر دو کوچک باشد تمایل دارد تا الکترون از دست بدهد. بنابراین به عنوان الکترو پوزیتیو طبقه بندی می‌شود.این مشاهدات تعریف مولیکن را به عنوان مقدار متوسط انرژی یونشوالکترون‌خواهی عنصر معرفی می‌کند.

الکترونگاتیوی از صفر تا صد

تغییرات الکترونگاتیویته عناصر

در اینجا قصد داریم تعریفی کوتاه و مفید در مورد الکترونگاتیویته عناصر داشته باشیم اما قبل از شروع پیشنهاد می شود حتما یه خودکار و کاغذ داشته باشید و یادداشت کنید چون بشدت در یادگیری موثر است در مورد الکترونگاتیوتیه عناصر با افزایش الکترون والانس و همچنین در مقابل کاهش اتم نیز افزایش پیدا میکند و در هر دوره از جدول تناوبی از چپ به راست و در هر گروه از پایین به بالا افزایش می‌یابد. فلزات ، جاذبه خیلی کمتر برای الکترون‌های والانس دارند و الکترونگاتیوی آنها دارند ولی نافلزات ، به استثنای گازهای نجیب ، جاذبه قوی برای این‌گونه الکترون‌ها دارند و الکترونگاتیوی آنها زیاد است.

بطور کلی ، الکترونگاتیوی عناصر در هر دوره از چپ به راست (با افزایش تعداد الکترونهای والانس) و در هر گروه از پایین به بالا (با کاهش اندازه اتم) افزایش می‌یابد. بنابراین ، الکترونگاتیوترین عناصر ، در گوشه بالایی سمت راست جدول تناوبی (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب) و عناصری که کمترین الکترونگاتیوی را دارند، در گوشه پایینی سمت چپ این جدول قرار دارند. این سیر تغییرات ، با سیر تغییرات پتانسیل یونش و الکترون‌خواهی عناصر در جدول تناوبی هم‌جهت است.

مفهوم الکترونگاتیوی

در این مطلب میخواهیم بدانیم که چرا مفهوم اکترونگاتیو مفید است اما دقیق نیست و در جواب باید گفت چون روش ساده و مستقیم برای اندازه گیری خاصیت الکترونگاتیویته وجود ندارد و روشهای پیشنهاد شده خیلی زیاد است چون علاوه بر ساختمان اتم مورد نظر به ماهیت اتم های متصل هم بستگی داردکه نشان می دهد وجو یک الکترو نگاتیوی نا متغیر نیست.انتظار می‌رود که الکترونگاتیوی فسفر در PCl3 با الکترونگاتیوی آن در PCl5 تفاوت داشته باشد.

از اینرو ، این مفهوم را تنها بایستی نیمه‌کمی تلقی کرد. بنابراین می‌توان گفت که قطبی بودن مولکول HCl ناشی از اختلاف بین الکترونگاتیوی کلر و هیدروژن است چون کلر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، آن سر مولکول که به کلر منتهی می‌شود، سر منفی دو قطبی است.

توجیه پیوند یونی با خاصیت الکترونگاتیویته

قبل از هرچیر باید بدانیم پیوند یونی که بین غیرفلزات شکل می گیرد به خاطر اختلاف الکترونگاتیو آنها می باشد که در این مورد اختلاف الکترو نگاتیوی عناصر نشان از میزان قطبی بودن پیوند کووالانسی آنها می باشد اگر اختلاف صفر با کوچک باشد پیوند اساسا غیر قطبی است و اتم های مربوط سهم مساوی در الکترونهای پیوند دارند.هر چقدر اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد پیوند کووالانسی قطبی‌تر خوهد بود (پیوند در جهت اتم الکترونگاتیوتر قطبی می‌شود). بنابراین با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان پیشگویی کرد که HF قطبی‌ترین هیدروژن هالیدها است و انرژی پیوندی آن بیشتر از هر یک از این ترکیبات است. البته نوع پیوندی که بین دو فلز تشکیل می‌شود، پیوند فلزی و در آن اختلاف الکترونگاتیوی نسبتا کم است.

کاربردهای الکترونگاتیویته

در خصوص کاربرد الکترو نگاتیویته باید گفت که برای تعیین میزان واکنش پذیری فلزات و غیر فلزات کاربرد دارد در پیش بینی خصلت یک پیوند و ترکیب آن نیز کارایی دارد و همچنین هر چقدر اختلاف دو عنصر الکترونگاتیویته بیشتر باشد پیوند آن هم قطبی تر است.

هرگاه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر در حدود ۱٫۷ باشد، خصلت یونی نسبی پیوند بیش از ۵۰% است.اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر و یا خیلی کوچک باشد، پیوند غیر قطبی است. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد، پیوند کووالانسی قطبی‌تر خواهد بود.

در این پیوندها ، اتمی که الکترونگاتیوی بیشتری دارد، بار منفی جزئی را خواهد داشت.با استفاده از مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان نوع پیوندی را که یک ترکیب ممکن است داشته باشد، پیش‌بینی کرد. وقتی دو عنصر با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد با یکدیگر ترکیب می شوند، یک ترکیب یونی حاصل می‌شود. مثلا اختلاف الکترونگاتیوی سدیم و کلر ۲٫۱ است و NaCl یک ترکیب یونی است.

آیا الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت است؟مفهوم الکترونگاتیوی غیر دقیق است. زیرا این خاصیت نه تنها به ساختمان اتم مورد بحث بستگی دارد، بلکه تعداد و ماهیت اتم‌های دیگری که به اتم مزبور پیوند داده شده‌اند نیز در آن دخالت دارد.

بنابراین الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت نیست مثلا الکترونگاتیوی فسفر در ترکیب (PCl3) متفاوت از الکترونگاتیوی آن در ترکیب (PCl5) است.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.