Kalkulator Keelektronegatifan - Nilai Skala Pauling Segera

Kalkulator Keelektronegatifan

Kalkulator keelektronegatifan mencari nilai keelektronegatifan pada skala Pauling bagi sesuatu unsur kimia. Keelektronegatifan ialah ukuran sekuat mana atom menarik elektron yang dikongsi ke arahnya apabila membentuk ikatan dengan atom lain. Alat ini merangkumi semua 118 unsur: taip nama atau simbol, dan alat ini memaparkan simbol, nama serta nilai pada skala Pauling bagi unsur itu pada skala visual yang ringkas.

Apakah Keelektronegatifan?

Apabila dua atom membentuk ikatan, kedua-duanya berkongsi sepasang elektron. Keelektronegatifan menerangkan sejauh mana perkongsian pasangan itu tidak sekata. Atom yang mempunyai keelektronegatifan tinggi menarik elektron yang dikongsi lebih dekat kepadanya. Atom yang mempunyai keelektronegatifan rendah memegang elektron itu dengan lebih longgar.

Perkongsian yang tidak sekata ini disebut kepolaran ikatan. Hal ini mempengaruhi beberapa perkara:

• Kekuatan dan panjang ikatan
• Kekutuban molekul — sama ada sesuatu bahan larut dalam air atau minyak
• Kereaktifan — tindak balas yang berkemungkinan berlaku
• Sifat fizikal — takat didih, takat lebur, keterlarutan

Skala Pauling

Skala keelektronegatifan yang paling lazim dicipta oleh ahli kimia Linus Pauling pada tahun 1932. Skala ini merangkumi nilai kira-kira daripada 0.7 hingga 4.0. Dalam data alat ini, fluorin mempunyai nilai tertinggi, 3.98, manakala fransium mempunyai nilai terendah, 0.70.

Pauling mengira skala itu daripada tenaga ikatan yang diukur, bukan daripada pengukuran fizikal secara langsung. Persamaan asalnya ialah:

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

Di sini, $\chi_A$ dan $\chi_B$ ialah keelektronegatifan atom A dan B, $E_{AB}$ ialah tenaga ikatan bagi ikatan A–B (dalam kJ/mol), manakala $E_{AA}$ dan $E_{BB}$ ialah tenaga ikatan bagi ikatan A–A dan B–B. Gagasannya ialah: jika ikatan A–B lebih kuat daripada purata ikatan A–A dan B–B, kekuatan tambahan itu berpunca daripada perkongsian elektron yang tidak sekata, dan saiz kekuatan tambahan tersebut menunjukkan besarnya jurang keelektronegatifan.

Kalkulator ini tidak menjalankan persamaan tersebut. Kalkulator ini menyimpan jadual nilai Pauling yang telah diterbitkan dan mencari satu nilai bagi setiap carian, seperti jadual rujukan bercetak.

Cara Mengira Perbezaan Keelektronegatifan dan Jenis Ikatan

Untuk menganggarkan jenis ikatan yang terbentuk antara dua unsur, cari nilai setiap unsur dalam kalkulator, kemudian tolak nombor yang lebih kecil daripada nombor yang lebih besar. Hasilnya lazimnya dibahagikan kepada tiga julat:

Nilai ambang ini ialah kaedah anggaran yang diajar secara meluas, bukan hukum yang ketat. Ikatan sebenar berada pada satu spektrum berterusan, dan sesetengah ikatan yang hampir dengan sempadan menunjukkan ciri campuran.

Contoh pengiraan. Untuk menyemak ikatan H–Cl, cari "H" dalam kalkulator dan catat nilainya, 2.20. Kemudian cari "Cl" dan catat nilainya, 3.16. Tolak: 3.16 − 2.20 = 0.96. Oleh sebab 0.96 berada antara 0.4 dan 1.7, ikatan H–Cl ialah ikatan kovalen berkutub.

Trend Keelektronegatifan dalam Jadual Berkala

Dua pola merangkumi sebahagian besar jadual berkala:

• Merentasi kala (dari kiri ke kanan), keelektronegatifan meningkat. Atom memperoleh proton sambil mengekalkan petala elektron luar yang sama, maka nukleus menarik elektron yang dikongsi dengan lebih kuat.
• Menuruni kumpulan (dari atas ke bawah), keelektronegatifan menurun. Elektron luar berada lebih jauh dari nukleus pada setiap baris berikutnya, lalu melemahkan tarikan walaupun bilangan proton bertambah.

Fluorin, yang berada di bahagian kanan atas jadual, mempunyai nilai tertinggi. Fransium, yang berada di bahagian kiri bawah, mempunyai nilai terendah.

Kebanyakan logam mempunyai nilai di bawah 2.0, manakala kebanyakan bukan logam mempunyai nilai di atasnya, tetapi ini ialah pola kasar, bukan peraturan: sesetengah logam peralihan mempunyai nilai lebih tinggi, termasuk emas (2.54), platinum (2.28) dan rodium (2.28).

Cara Menggunakan Kalkulator Ini

1. Taip nama unsur (contohnya, "Oxygen") atau simbolnya (contohnya, "O") ke dalam medan input.
2. Hasilnya memaparkan simbol, nama dan nilai pada skala Pauling bagi unsur itu, serta penanda pada skala visual daripada rendah ke tinggi.
3. Pilih "Salin" untuk menyalin nilai berangka.

Padanan berfungsi dengan teks separa ("Oxy" mencari Oxygen) dan tidak mengambil kira huruf besar atau kecil ("oxygen" dan "OXYGEN" kedua-duanya berfungsi). Semua data disimpan dalam halaman itu sendiri, jadi carian terus berfungsi tanpa sambungan internet selepas halaman dimuatkan.

Unsur Tanpa Nilai yang Disenaraikan

Dua puluh unsur dalam kalkulator ini memaparkan "Tidak Tersedia" dan bukannya nombor. Empat daripadanya ialah gas adi: helium, neon, argon dan radon. Gas-gas ini jarang membentuk ikatan kerana petala elektron luarnya sudah penuh. Kripton dan xenon memang membentuk sebilangan kecil sebatian sebenar, dan kedua-duanya mempunyai nilai yang disenaraikan: 3.00 dan 2.60.

Enam belas unsur yang lain ialah unsur berat buatan manusia, bermula dengan lawrensium (unsur 103) hingga oganesson (unsur 118). Unsur-unsur ini hanya wujud seketika di makmal, dalam kuantiti yang terlalu kecil untuk mengukur tenaga ikatan, maka tiada nilai keelektronegatifan yang boleh dipercayai telah diterbitkan untuknya.

Beberapa aktinida, daripada amerisium hingga nobelium, berkongsi nilai anggaran yang sama, 1.30, dalam jadual rujukan yang diterbitkan. Ini ialah nilai pengganti berdasarkan persamaan kimia, bukan angka yang diukur secara berasingan bagi setiap unsur.

Sejarah Skala Pauling

Ahli kimia menyedari tingkah laku tarikan elektron yang tidak sekata lama sebelum fenomena itu mempunyai nama. Pada 1811, Jöns Jacob Berzelius mencadangkan bahawa atom membawa cas yang mempengaruhi cara atom bergabung. Gagasan awal ini menerangkan kesannya tanpa mengukurnya.

Linus Pauling memberikan nilai berangka kepada gagasan itu dalam makalahnya pada 1932, "The Nature of the Chemical Bond", dengan menerbitkan nilai berdasarkan tenaga ikatan yang diukur. Hasil kerja itu menyumbang kepada penganugerahan Hadiah Nobelnya dalam Kimia pada 1954.

Ahli kimia selepas itu mencadangkan skala lain: skala Robert Mulliken pada 1934, berdasarkan tenaga pengionan dan afiniti elektron; skala Allred–Rochow pada 1958, berdasarkan cas nukleus dan saiz atom; serta skala Leland Allen pada 1989, berdasarkan data spektroskopi. Skala asal Pauling kekal sebagai skala yang paling banyak diajar dan dirujuk.

Soalan lazim

Apakah kegunaan kalkulator keelektronegatifan? Kalkulator ini menyediakan rujukan pantas bagi nilai keelektronegatifan unsur pada skala Pauling tanpa memerlukan jadual berkala bercetak. Kalkulator ini digunakan untuk kerja rumah, laporan makmal dan rujukan kimia umum.

Bagaimanakah saya mengira perbezaan keelektronegatifan? Cari nilai setiap unsur, kemudian tolak nombor yang lebih kecil daripada nombor yang lebih besar. Bagi H dan Cl, 3.16 − 2.20 = 0.96.

Unsur manakah yang mempunyai keelektronegatifan tertinggi? Fluorin, dengan nilai 3.98 pada skala Pauling, ialah nilai tertinggi dalam data kalkulator ini.

Unsur manakah yang mempunyai keelektronegatifan terendah? Fransium, dengan nilai kira-kira 0.70, ialah nilai terendah dalam data kalkulator ini.

Mengapakah gas adi tidak mempunyai nilai keelektronegatifan? Kebanyakan gas adi (helium, neon, argon, radon) jarang membentuk ikatan, jadi tiada nilai yang bermakna telah diukur untuknya. Kripton dan xenon ialah pengecualian: kedua-duanya membentuk sebilangan kecil sebatian yang diketahui, maka kedua-duanya mempunyai nilai yang disenaraikan dalam kalkulator ini.

Apakah perbezaan antara keelektronegatifan dengan afiniti elektron? Keelektronegatifan menerangkan sekuat mana atom menarik elektron ketika sudah terikat dengan atom lain; keelektronegatifan tidak mempunyai unit dan ditakrifkan secara relatif kepada unsur lain. Afiniti elektron ialah tenaga yang dibebaskan apabila atom berasingan yang tidak terikat menerima elektron, diukur dalam kJ/mol atau eV. Kedua-duanya berkorelasi tetapi bukan kuantiti yang sama.

Sejauh manakah ketepatan nilai-nilai ini? Nilai-nilai ini datang daripada jadual skala Pauling yang diterbitkan secara lazim. Sumber rujukan yang berbeza kadangkala menunjukkan perbezaan beberapa perseratus, yang mencerminkan kaedah pengukuran atau pengiraan yang berbeza. Untuk kerja kursus dan kegunaan makmal umum, variasi ini jarang penting.

Rujukan

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., & Rochow, E. G. (1958). "A scale of electronegativity based on electrostatic force." Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 5(4), 264–268.
4. IUPAC. Jadual Berkala Unsur.