Kalkulator elektronegativnosti - trenutne vrijednosti Paulingove ljestvice

Kalkulator elektronegativnosti

Kalkulator elektronegativnosti pronalazi vrijednost elektronegativnosti kemijskog elementa na Paulingovoj ljestvici. Elektronegativnost je mjera jačine kojom atom privlači zajedničke elektrone prema sebi pri stvaranju veze s drugim atomom. Ovaj alat obuhvaća svih 118 elemenata: unesite naziv ili simbol i prikazat će se simbol, naziv i vrijednost elementa na Paulingovoj ljestvici u jednostavnom vizualnom prikazu.

Što je elektronegativnost?

Kada dva atoma stvaraju vezu, dijele par elektrona. Elektronegativnost opisuje koliko je ta raspodjela neravnomjerna. Atom velike elektronegativnosti privlači zajedničke elektrone bliže sebi. Atom male elektronegativnosti drži ih labavije.

Ta se neravnomjerna raspodjela naziva polarnost veze. Utječe na nekoliko svojstava:

• Jakost i duljina veze
• Polarnost molekule — otapa li se tvar u vodi ili ulju
• Reaktivnost — koje su reakcije vjerojatne
• Fizikalna svojstva — vrelište, talište, topljivost

Paulingova ljestvica

Najčešću ljestvicu elektronegativnosti izradio je kemičar Linus Pauling 1932. Proteže se od približno 0,7 do 4,0. U podacima ovog alata fluor ima najvišu vrijednost, 3,98, a francij najnižu, 0,70.

Pauling je izračunao ljestvicu iz izmjerenih energija veza, a ne izravnim fizikalnim mjerenjem. Izvorna jednadžba glasi:

$\chi_A - \chi_B = 0.102\sqrt{E_{AB} - \frac{E_{AA} + E_{BB}}{2}}$

Ovdje su $\chi_A$ i $\chi_B$ elektronegativnosti atoma A i B, $E_{AB}$ je energija veze A–B (u kJ/mol), a $E_{AA}$ i $E_{BB}$ energije su veza A–A i B–B. Ideja je sljedeća: ako je veza A–B jača od prosjeka veza A–A i B–B, dodatna jakost proizlazi iz neravnomjerne raspodjele elektrona, a veličina te dodatne jakosti pokazuje kolika je razlika u elektronegativnosti.

Ovaj kalkulator ne izračunava tu jednadžbu. U njemu je pohranjena tablica već objavljenih Paulingovih vrijednosti, a pri svakom pretraživanju pronalazi se odgovarajuća vrijednost, kao u tiskanoj referentnoj tablici.

Kako izračunati razliku elektronegativnosti i vrstu veze

Da biste procijenili kakva se veza stvara između dvaju elemenata, pronađite vrijednost svakog elementa u kalkulatoru, a zatim od većeg broja oduzmite manji. Rezultat se obično razvrstava u tri raspona:

Te su granice često poučavano praktično pravilo, a ne strogi zakon. Stvarne veze nalaze se na neprekinutom rasponu, a neke veze blizu granice pokazuju miješana svojstva.

Primjer izračuna. Da biste provjerili vezu H–Cl, u kalkulatoru pretražite „H” i zabilježite njegovu vrijednost, 2,20. Zatim pretražite „Cl” i zabilježite njegovu vrijednost, 3,16. Oduzmite: 3,16 − 2,20 = 0,96. Budući da 0,96 pada između 0,4 i 1,7, veza H–Cl polarna je kovalentna veza.

Trendovi elektronegativnosti u periodnom sustavu

Dva obrasca obuhvaćaju većinu periodnog sustava:

• Elektronegativnost raste duž periode, slijeva nadesno. Atomi dobivaju protone, a zadržavaju istu vanjsku elektronsku ljusku, pa jezgra snažnije privlači zajedničke elektrone.
• Elektronegativnost se smanjuje niz skupinu, odozgo prema dolje. U svakom sljedećem retku vanjski su elektroni dalje od jezgre, što slabi privlačenje unatoč većem broju protona.

Fluor, u gornjem desnom dijelu tablice, ima najvišu vrijednost. Francij, u donjem lijevom dijelu, ima najnižu.

Većina metala ima vrijednost manju od 2,0, a većina nemetala veću od nje, no to je približan obrazac, a ne pravilo: neki prijelazni metali imaju veće vrijednosti, uključujući zlato (2,54), platinu (2,28) i rodij (2,28).

Kako koristiti ovaj kalkulator

1. U polje za unos unesite naziv elementa (primjerice „Oxygen”) ili njegov simbol (primjerice „O”).
2. Rezultat prikazuje simbol i naziv elementa te vrijednost na Paulingovoj ljestvici, kao i oznaku na vizualnoj ljestvici od niske do visoke vrijednosti.
3. Odaberite „Copy” da biste kopirali brojčanu vrijednost.

Pretraživanje funkcionira i s dijelom teksta („Oxy” pronalazi kisik) te zanemaruje velika i mala slova („oxygen” i „OXYGEN” daju isti rezultat). Svi su podaci pohranjeni na samoj stranici, pa pretraživanje nastavlja funkcionirati bez internetske veze nakon učitavanja stranice.

Elementi bez navedene vrijednosti

Dvadeset elemenata u ovom kalkulatoru prikazuje „Nije dostupno” umjesto broja. Četiri su od njih plemeniti plinovi: helij, neon, argon i radon. Ti plinovi rijetko tvore veze jer su njihove vanjske elektronske ljuske već popunjene. Kripton i ksenon tvore mali broj stvarnih spojeva i imaju navedene vrijednosti: 3,00 i 2,60.

Preostalih šesnaest elemenata teški su, umjetno dobiveni elementi, počevši od lawrencija (element 103) do oganesona (element 118). Oni u laboratorijima postoje samo kratko i u količinama premalima za mjerenje energija veza, pa za njih nije objavljena pouzdana vrijednost elektronegativnosti.

Nekoliko aktinida, od americija do nobelija, u objavljenim referentnim tablicama dijeli istu procijenjenu vrijednost, 1,30. To je zamjenska vrijednost utemeljena na kemijskoj sličnosti, a ne zasebno izmjerena vrijednost za svaki element.

Povijest Paulingove ljestvice

Kemičari su uočili neravnomjerno privlačenje elektrona mnogo prije nego što je ta pojava dobila naziv. Godine 1811. Jöns Jacob Berzelius predložio je da atomi nose naboje koji utječu na njihovo spajanje. Te su rane ideje opisivale učinak, ali ga nisu mjerile.

Linus Pauling dao je toj ideji brojčanu vrijednost u radu iz 1932. pod naslovom „The Nature of the Chemical Bond”, izvodeći vrijednosti iz izmjerenih energija veza. Taj je rad pridonio njegovoj Nobelovoj nagradi za kemiju dodijeljenoj 1954.

Kasniji su kemičari predložili druge ljestvice: ljestvicu Roberta Mullikena iz 1934, utemeljenu na energiji ionizacije i elektronskom afinitetu; Allred–Rochowovu ljestvicu iz 1958, utemeljenu na naboju jezgre i atomskoj veličini; te ljestvicu Lelanda Allena iz 1989, utemeljenu na spektroskopskim podacima. Paulingova izvorna ljestvica i dalje je najčešće poučavana i navođena.

Često postavljana pitanja

Čemu služi kalkulator elektronegativnosti? Pruža brzi pregled vrijednosti elektronegativnosti elementa na Paulingovoj ljestvici, bez potrebe za tiskanom periodnom tablicom. Koristi se za domaće zadaće, laboratorijske izvještaje i opći pregled kemije.

Kako izračunati razliku elektronegativnosti? Pronađite vrijednost svakog elementa, a zatim od većeg broja oduzmite manji. Za H i Cl vrijedi 3,16 − 2,20 = 0,96.

Koji element ima najveću elektronegativnost? Fluor, s vrijednošću 3,98 na Paulingovoj ljestvici, ima najvišu vrijednost u podacima ovog kalkulatora.

Koji element ima najmanju elektronegativnost? Francij, s približnom vrijednošću 0,70, ima najnižu vrijednost u podacima ovog kalkulatora.

Zašto plemeniti plinovi nemaju vrijednosti elektronegativnosti? Većina plemenitih plinova (helij, neon, argon i radon) rijetko tvori veze, pa za njih nije izmjerena smislena vrijednost. Kripton i ksenon iznimke su: tvore mali broj poznatih spojeva, pa imaju navedene vrijednosti u ovom kalkulatoru.

Koja je razlika između elektronegativnosti i elektronskog afiniteta? Elektronegativnost opisuje koliko snažno atom privlači elektrone dok je već vezan s drugim atomom; nema jedinicu i definira se u odnosu na druge elemente. Elektronski afinitet je energija koja se oslobađa kada zaseban, nevezani atom primi elektron, a mjeri se u kJ/mol ili eV. Te su veličine povezane, ali nisu iste.

Koliko su te vrijednosti točne? Vrijednosti potječu iz često objavljivanih tablica na Paulingovoj ljestvici. Različiti referentni izvori ponekad se razlikuju za nekoliko stotinki, što odražava različita mjerenja ili metode izračuna. Za nastavu i opću laboratorijsku upotrebu ta je razlika rijetko važna.

Reference

1. Pauling, L. (1932). „The Nature of the Chemical Bond. IV.” Journal of the American Chemical Society, 54(9), 3570–3582.
2. Mulliken, R. S. (1934). „A New Electroaffinity Scale.” The Journal of Chemical Physics, 2(11), 782–793.
3. Allred, A. L. i Rochow, E. G. (1958). „A scale of electronegativity based on electrostatic force.” Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 5(4), 264–268.
4. IUPAC. Periodic Table of Elements.