Надо Знать

добавить знаний



Электроотрицательность



План:


Введение

Электроотрицательность (χ) - фундаментальная химическое свойство атома, количественная характеристика способности атома в молекуле притягивать к себе общие электронные пары.


1. Электроотрицательность по Полингу

Современное понятие о электроотрицательности атомов было введено американским химиком Л. Полингом. Л. Полинг использовал понятие электроотрицательности для объяснения того факта, что энергия гетероатомных связи AB (A, B - символы любых химических элементов) в общем случае больше среднего геометрического значения гомоатомних связей AA и BB.

В настоящее время для определения электроотрицательности атомов существует много различных методов, результаты которых хорошо согласуются друг с другом, за исключением относительно небольших различий, и во всяком случае внутренне непротиворечивые.

Первая и широко известная шкала относительных атомных электроотрицательности Полинга охватывает значения от 0,7 для атомов цезия до 4,0 для атомов фтора. Фтор - самый электроотрицательный элемент, за ним следует кислород (3,5) и далее азот и хлор (3,0). Активные щелочные и щелочноземельные металлы имеют наименьшие значения электроотрицательности, лежащие в интервале 0,7-1,2, а галогены - наибольшие значения, находящихся в интервале 4,0-2,5.

Электроотрицательность типичных неметаллов находится в середине общего интервала значений и, как правило, близка к 2 или чуть больше 2. Электроотрицательность водорода принята равной 2,0. Для большинства переходных металлов значения электроотрицательности лежат в интервале 1,5-2,0. Близкие до 2,2 значение электроотрицательности тяжелых элементов главных подгрупп. Существует также несколько других вариантов шкалы электроотрицательности, в основу которых положены разные свойства веществ. Но относительное расположение элементов в них примерно одинаково.

Теоретическое определение электроотрицательности было предложено американским физиком Р. Малликен. Исходя из очевидного положения о том, что способность атома в молекуле притягивать к себе электронный заряд зависит от энергии ионизации атома и его сродства к электрону, Р. Малликен ввел представление о электроотрицательность атома А как о среднюю величину энергии связи внешних электронов при ионизации валентных состояний (например, от А-до А +) На этой основе предложил очень простое соотношение для электроотрицательности атома: \ Chi = \ frac {1} {2} \ left (J_1 ^ A + \ epsilon_A \ right)

где J_1 ^ A и \ Epsilon_A - Согласно энергия ионизации атома и его сродство к электрону.

Строго говоря, элемента нельзя приписать постоянную электроотрицательность. Электроотрицательность атома зависит от многих факторов, в частности от валентного состояния атома, формальной степени окисления, координационного числа, природы лигандов, что составляют окружение атома в молекулярной системе, и от некоторых других. Последнее время все чаще для характеристики электроотрицательности используют так называемую орбитальную электроотрицательность, зависит от типа атомной орбитали, участвующей в образовании связи, и от ее электронной заселенности, то есть от того, занята атомная орбиталь неподеленной электронной парой, однократно заселена неспаренными электронами или является вакантной. Но, несмотря на известные трудности в интерпретации и определении электроотрицательности, она всегда остается необходимой для качественного описания и прогнозирования природы связей в молекулярной системе, включая энергию связи, распределение электронного заряда и степень ионности, силовую постоянную и т. д.

В период бурного развития квантовой химии как средства описания образований молекул (середина и вторая половина XX века) плодотворным оказался подход Л. Полинга, который в числе других исследований ввел собственную шкалу электроотрицательности, в какой из "стандартных" элементов максимальную имеет фтор ( ~ {\ Chi} (\ rm {F}) ~ {\ approx} ~ 4,1 ), А минимальную - цезий ( ~ {\ Chi} (\ rm {Cs}) ~ {\ approx} ~ 0,7 ). Степень ионности связи, т.е. вклад структуры, при которой более электроотрицательным атом полностью "забирает" себе валентные электроны, в общую резонансную "картину", в этой теории определяется как

~ {\ Omega} = 1 - {\ exp {\ left (- \ frac {({\ Delta} {\ chi}) ^ {2}} {4} \ right)}}

где ~ {\ Delta} {\ chi} - Разница электроотрицательности образуют связь атомов.


2. Электроотрицательности Сандерсона

Одним из самых в наше время [ Когда? ] подходов является подход Р. Сандерсона [1]. В основу этого подхода легла идея выравнивания электроотрицательности атомов при образовании химической связи между ними. В многочисленных исследованиях были найдены зависимости между электроотрицательностью Сандерсона и важнейшими физико-химическими свойствами неорганических соединений подавляющего большинства элементов периодической таблицы. Весьма плодотворной оказалась и модификация метода Сандерсона, основанная на перераспределении электроотрицательности между атомами молекулы для органических соединений.


3. Значение электроотрицательности

Группа IA II A III B IV B VB VI B VII B VIII B VIII B VIII B IB II B III A IV A VA VI A VII A VIII A
Период
1 H
2,0
He
4,5
2 Li
0,98
Be
1,57
B
2,04
C
2,55
N
3,2
O
3,44
F
3,98
Ne
4,4
3 Na
0,93
Mg
1,31
Al
1,61
Si
1,6
P
2,49
S
2,58
Cl
3,0
Ar
4,3
4 K
0,82
Ca
1,00
Sc
1,36
Ti
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
2,4
Se
2,55
Br
2,96
Kr
3,00
5 Rb
0,82
Sr
0,95
Y
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
1,96
Sb
2,21
Te
2,4
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
Os
2,2
Ir
2,20
Pt
2,28
Au
2,64
Hg
2,2
Tl
1,62
Pb
2,33
Bi
2,02
Po
2,3
At
2,5
Rn
2,2
7 Fr
0,8
Ra
0,9
**
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Cn
Uut
Uuq
Uup
Uuh
Uus
Uuo
Лантаноиды *
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
Актиноиды **
Ac
1,1
Th
1,3
Pa
1,5
U
1,38
Np
1,36
Pu
1,28
Am
1,13
Cm
1,28
Bk
1,3
Cf
1,3
Es
1,3
Fm
1,3
Md
1,3
No
1,3
Lr
1,291

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам