电负性


简介

电负性是指原子或单个原子在形成化学键时吸引共用电子(e-)或电子密度的能力。任何单个原子的电负性都会受到两个因素的影响:它的原子序数 (Z) 及其价电子(形成稳定八隅体)与带电原子核的距离。

我们还可以借助一些因素来确定原子的电负性,例如原子核电荷、原子壳层中的电子数量等。通常情况下,电负性在元素周期表中从左到右递增,从上到下递减。

因此,氟 (F) 是元素周期表中电负性最大的元素,铯是电负性最小的元素。但是,这种一般趋势也有一些例外。例如,镓 (Ga) 和锗 (Ge) 的电负性分别高于铝 (Al) 和硅 (Si)。

什么是电负性?

电负性是任何单个原子在形成化学键时吸引共用电子对或电子密度的能力。原子的电负性会受到两个主要因素的影响:原子序数 (Z) 及其价电子 (e-) 与带电原子核的距离。电负性越高,原子或其取代基团对电子的吸引力就越大。电负性直接有助于估算键能 (B.E)、键的化学极性符号(‘+’ 或 ‘-’)和大小。电负性可以通过一些因素来确定,例如原子的核电荷、壳层中其他电子的数量以及其他电子在原子轨道中的位置。电负性遵循一些一般趋势,包括电负性在元素周期表中从左到右递增,从上到下递减。

电负性的周期性趋势

通常,电负性沿周期表从上到下递减,从左到右递增。因此,氟 (F) 在元素周期表中具有最高的电负性,而铯具有最低的电负性。因此,氟化铯化合物具有最大的离子特性。尽管也有一些例外,例如镓 (Ga) 和锗 (Ge),它们的电负性分别高于铝 (Al) 和硅 (Si)。这是由于 d 区块或 d 轨道的收缩。此外,过渡金属第一行之后的第四周期元素具有异常小的原子半径,这同样是由于 d 轨道收缩。这意味着这里的 3d 电子 (e^-) 不能有效地屏蔽增加的核电荷,而我们知道较小的尺寸与较高的电负性相关。另一个异常是铅 (Pb) 的电负性高于铊 (Tl) 和铋 (Bi)。

Physchim62,鲍林电负性的周期性变化,CC BY-SA 3.0

电负性表

众所周知,电负性是单个原子吸引共用电子对或原子团的能力。元素周期表左侧和右侧原子的电负性差异很大。电负性在确定元素之间的键类型方面也非常重要,这也被认为是化学键合的重要因素之一。而且,我们知道,当我们在元素周期表中向右移动时,原子的电负性增加,当我们向上移动时,它的电负性也增加。因此,元素周期表右上角的原子具有最高的电负性,而左下角的原子具有最低的电负性。

影响电负性的因素

以下是一些影响电负性的因素:

  • 核电荷——电负性与核电荷成正比。核电荷越大,电负性就越大。这种关系是因为每当核电荷增加时,电子就会受到更大的吸引力。

  • 原子大小——电负性与原子大小成反比。也就是说,原子大小越大,电负性值越小。这种关系是因为电子 (e-) 距离原子核较远,因此受到的吸引力较小。

  • 取代基效应——原子的电负性也取决于连接到该原子的取代基的性质。例如,在 CF3I 中,与 CH3I 相比,碳原子将获得更大的正电荷 (+)。这就是为什么 CF3I 中的碳原子比 CH3I 中的碳原子电负性更强的原因。

结论

电负性只不过是原子在形成化学键时吸引共用电子或电子密度的趋势或能力。任何单个原子的电负性都会受到其原子序数 (Z) 和其价电子与带电原子核的距离的影响。我们还可以借助一些因素来确定原子的电负性,例如核电荷、原子壳层中的电子数量等。通常情况下,电负性在元素周期表中从左到右递增,从上到下递减。因此,氟 (F) 是元素周期表中电负性最大的元素,而铯是电负性最小的元素。尽管也有一些例外,例如镓、锗、铅等。

常见问题

1. 电负性是什么意思?

电负性可以定义为任何单个原子在形成化学键时吸引共用电子或电子密度到自身的能力。

2. 谁发现了电负性?

电负性是由一位名叫莱纳斯·鲍林的美国科学家发现的。

3. 影响电负性的因素有哪些?

一些影响电负性的因素包括原子大小、核电荷和取代基的性质。

4. 电负性如何依赖于这些因素?

电负性与核电荷和与其连接的取代基的性质成正比,而与原子大小成反比。

5. 电负性的周期性趋势是什么意思?

通常,电负性沿周期表从上到下递减,从左到右递增。因此,氟 (F) 在元素周期表中具有最高的电负性,而铯具有最低的电负性。

更新于:2024年2月13日

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