电负性图表


引言

电负性可以描述为原子(在分子内部)在键形成时吸引(力)电子(共享电子)的能力。原子的电负性会受到其原子序数 (Z) 以及价电子与带电原子核之间的距离的影响(变化)。电负性可用于估计键能。可以通过一些标度(如穆利肯标度、鲍林标度和艾里德-罗肖标度)来确定元素的电负性。

鲍林标度用于查找任意两个元素之间的电负性差。而艾里德-罗肖标度则用于查找原子的电负性。电负性图表或表格显示周期表(p.t)右上方 (r-t) 的元素电负性更高或最高(最大),而底部元素的电负性较低。因此,氟是电负性最高(最大)的元素,铯是电负性最低(最小)的元素。

电负性简介

电负性可以用符号 (ꭙ) 表示。它被定义或描述为原子在键形成(化学键)时吸引(共享)电子向自身的能力。电负性可用于估计键能 (B.E.) 以及键的化学极性符号(‘+’ 或 ‘-’)和大小(数值)。电负性可以通过一些因素来估计,例如核电荷(实际正电荷)、原子壳层中存在的电子数量(no.)、壳层(原子)内部存在的其他电子的位置。

电负性不是任何单个原子的特定性质,而是分子内原子的性质。因此,分子中原子的电负性与第一电离能(强相关)相关,与电子亲和力(负相关)相关。然后,出现了一个称为“基团电负性”或“取代基电负性”的术语。并且该因素也负责影响分子中原子的电负性。

Sandbh,电负性条形图,CC BY-SA 4.0

什么是电负性?

电负性可以用符号 (ꭙ) 表示。它被定义或描述为原子在键形成(化学键)时吸引(共享)电子向自身的能力。电负性可以通过一些因素来估计,例如核电荷(实际正电荷)、原子壳层中存在的其他电子数量(no.)以及壳层(原子)内部存在的其他电子的位置。电负性可用于估计键能 (B.E.) 以及键的极性(化学)符号(‘+’ 或 ‘-’)和大小(数值)。电负性不是任何单个原子的特定性质,而是分子内原子的性质。因此,分子中原子的电负性与第一电离能 (I.E.)(强相关)相关,与电子亲和力(负相关)相关。分子中原子的电负性也会受到基团电负性或取代基电负性的影响。

影响原子(元素)电负性的因素

有两个因素会影响(改变)原子(元素)的电负性 (ꭙ) -

  • 原子序数 - 原子(在分子内部)的电负性 (ꭙ) 与原子核中质子的数量 (no.) 成正比 (∝)。因此,如果原子核内质子的数量增加,电负性也会增加,反之亦然。

  • 价电子与原子核之间的距离 - 价电子与原子核之间的距离越大,或者我们可以说原子尺寸越大,电负性的值越小,反之亦然。

元素电负性的确定

有不同类型的标度用于计算元素的电负性。

  • 鲍林标度 - 鲍林标度完全基于键能与键合原子电负性之间的经验关系。其公式如下: $$\mathrm{ E_{A-B}>\sqrt{E_{A-A}×E_{B-B}}}$$

  • 穆利肯标度 - 穆利肯标度将电离势和电子亲和力的平均值称为电负性。这可以用以下公式表示:-

    $$\mathrm{\frac{Ionization potential+electron affinity}{2}}$$

  • 艾里德-罗肖标度 - 该标度用于确定有效核电荷对价电子施加的力(静电力)的值。这种力发生在原子的表面。

电负性图表和周期表中的电负性趋势

  • 电负性图表或表格 - 如我们所知,电负性是原子(单个)吸引原子或原子团共享电子对的能力。周期表(p.t)左侧和右侧的原子之间存在巨大的电负性差异。电负性在确定元素之间键的类型方面也非常重要或有用,并且也被认为是化学键合中的重要因素之一。并且,正如我们所知,当我们在周期表(p.t)中向右 (r) 移动时,原子的电负性会增加,当我们在周期表中向上移动时,其电负性也会增加。因此,周期表右上方 (t-r) 的原子具有最高的电负性,而表格左下方 (b-l) 的原子具有最低的电负性。

  • 周期表中的电负性趋势 - 通常,电负性沿族向下减小,沿周期从左 (l) 到右 (r) 增大。因此,发现氟 (F) 在周期表中具有最高(最大)的电负性,而铯在同一周期表中具有最低或最小的电负性。因此,称为氟化铯的化合物具有最高(最大)的离子性。尽管存在某些例外,例如镓 (Ga) 和锗 (Ge)。因为它们分别比铝 (Al) 和硅 (Si) 具有更高(更多)的电负性。这是由于 d 区块或 d 轨道收缩。此外,过渡金属第一行之后的第四 (4th) 周期的元素具有异常小的原子半径,这再次是由于 d 轨道收缩。这意味着此处 3d 电子 (e^-) 在屏蔽或覆盖增加的(超过的)核电荷方面无效或无能为力,并且众所周知,尺寸越小,电负性越高。另一个异常是铅 (Pb) 与铊 (Th) 和铋 (Bi) 相比具有较高的电负性。

过渡金属中的电负性趋势

过渡金属是周期表中 3(三)到 12(十二)族中的元素,并且通常由部分(半)填充的 d 亚层识别。过渡元素的电负性从左 (l) 到右 (r) 以及从上 (t) 到下 (b) 在 d 区块中增加。尽管由于外层 d 轨道电子的自由流动,过渡金属具有较低的电负性。

结论

电负性可以用符号 (ꭙ) 表示。它被定义或描述为原子在键形成(化学键)时吸引(共享)电子向自身的能力。电负性可以通过一些因素来估计或计算,例如核电荷(实际正电荷)、原子壳层中存在的其他电子数量以及壳层(原子)内部存在的其他电子的位置。电负性可用于估计键能 (B.E.) 以及键的化学极性符号(‘+’ 或 ‘-’)和大小(数值)。电负性不是任何单个原子的特定性质,而是分子内原子的性质。原子的电负性会受到其原子序数 (Z) 和价电子与带电原子核之间的距离 (d) 的影响(变化)。

常见问题解答

1. 电负性是什么意思?

电负性定义为分子内原子在键形成时吸引共享电子向自身的能力。

2. 什么是电负性图表?

电负性图表是根据元素的电负性值在表格中表示元素。通常,当我们沿周期从左 (l) 到右 (r) 移动时,电负性会增加,而当我们从上 (t) 到下 (b) 或向下(下方)移动一个族时,电负性会降低。

3. 谁开发了电负性图表?

莱纳斯·鲍林创建或开发了电负性图表。

4. 鲍林标度用于什么?

鲍林标度用于确定原子(键合原子)的电负性。该标度表示键能和电负性之间的经验关系。

5. 鲍林标度和穆利肯标度之间基本区别是什么?

鲍林标度用于确定分子中原子的电负性,而穆利肯标度用于确定单个原子的电负性。

更新于: 2024 年 2 月 13 日

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