Kas ir elektronegativitāte?

Ķīmiskās saites ir pievilcīgi spēki starp atomiem, kas rada molekulas. Molekulas ir visu matēriju pamatelementi. Ķīmisko saišu raksturs nosaka daudzas molekulārās īpašības.

Elektroni pārvietojas čaumalās ap atomu kodoliem. Atomi ir visstabilākie, ja to elektronu apvalki ir piepildīti vai daļēji piepildīti. Kovalentās saites rodas, kad viens vai vairāki elektroni tiek dalīti starp atomiem. Elektrons riņķo tuvāk elektronegatīvākajam atomam. Lai gan elektrons ir sadalīts kovalentajās saitēs, visa molekulārā struktūra ir spēcīgāka.

Jonu saitēs elektronnegatīvā atšķirība starp diviem vai vairākiem atomiem ir tik liela, ka elektrons tiek atdalīts no vismazāk elektronegatīvā atoma. Šīs saites ir polāras, piemēram, mazi magnēti. Tie var sadalīties ūdenī vai citos šķīdinātājos divos vai vairākos atsevišķos jonos.

1934. gadā amerikāņu zinātnieks Roberts S. Mulikens ierosināja elektronegativitāti izmērīt kā pusi no starpības starp jonizācijas enerģiju (IE) un elektronu afinitāti (EA). IE ir enerģija, kas nepieciešama elektrona noņemšanai no atoma, un EA ir enerģija, kas izdalās, kad atoms iegūst elektronu. Viņa skala netika pieņemta, jo elektronu afinitāti tajā laikā bija grūti izmērīt.

Cits amerikāņu zinātnieks Linuss Polings bija izstrādājis agrāku skalu, kuras pamatā bija ķīmisko saišu relatīvais stiprums. Fluoram, viselektronegatīvākajam atomam, tika piešķirta elektronegativitāte 4.0. Litijam, kas atrodas periodiskās tabulas pretējā pusē, tika piešķirta vērtība 1.0. Cēzija ar vērtību 0.7 ir zem litija. Kopumā periodiskajā tabulā elektronegativitāte palielinās no kreisās puses uz labo. Tas samazinās no augšas uz leju.

Polinga skala sniedz labu mērījumu tam, kāda veida saites atomi veidosies. Elektronegatīvā atšķirība starp diviem nemetālu atomiem ir maza; tādējādi veidojas kovalentās saites. Piemērs ir oglekļa-slāpekļa (CN saite) piridīnā (C5H5N). Oglekļa elektronegativitāte ir 2.5; slāpeklis ir 3.0; un starpība ir 0.5.

Nemetāls un metāla atoms veido jonu saiti lielās elektronegatīvās starpības dēļ. Kālija hlorīds ir piemērs (KCl). Kālija vērtība ir 0.8; hlorīda vērtība ir 3.0; un atšķirība ir 2.2.