Calculadora de Eletronegatividade - Valores Instantâneos da Escala de Pauling

Calculadora de eletronegatividade

Uma calculadora de eletronegatividade consulta o valor de eletronegatividade na escala de Pauling de um elemento químico. A eletronegatividade é uma medida da intensidade com que um átomo atrai elétrons para si quando forma uma ligação com outro átomo. Esta ferramenta abrange todos os 118 elementos: digite um nome ou símbolo, e ela mostra o símbolo, o nome e o valor na escala de Pauling do elemento em uma escala visual simples.

O que é eletronegatividade?

Quando dois átomos formam uma ligação, eles compartilham um par de elétrons. A eletronegatividade descreve quão desigual é esse compartilhamento. Um átomo com alta eletronegatividade atrai os elétrons compartilhados para mais perto de si. Um átomo com baixa eletronegatividade os retém de maneira mais fraca.

Esse compartilhamento desigual é chamado de polaridade da ligação. Ele afeta vários aspectos:

• Força e comprimento da ligação
• Polaridade molecular — se uma substância se dissolve em água ou em óleo
• Reatividade — quais reações são prováveis
• Propriedades físicas — ponto de ebulição, ponto de fusão e solubilidade

A escala de Pauling

A escala de eletronegatividade mais comum foi criada pelo químico Linus Pauling em 1932. Ela vai aproximadamente de 0,7 a 4,0. Nos dados desta ferramenta, o flúor tem o valor mais alto, 3,98, e o frâncio, o mais baixo, 0,70.

Pauling obteve os valores a partir das energias de ligação, e não por uma medição física direta. A equação original é:

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

Aqui, $\chi_A$ e $\chi_B$ são as eletronegatividades dos átomos A e B, $E_{AB}$ é a energia da ligação A–B (em kJ/mol), e $E_{AA}$ e $E_{BB}$ são as energias das ligações A–A e B–B. A ideia é a seguinte: se a ligação A–B for mais forte que a média das ligações A–A e B–B, a força adicional decorre do compartilhamento desigual dos elétrons, e o tamanho desse aumento indica a magnitude da diferença de eletronegatividade.

Esta calculadora não executa essa equação. Ela armazena uma tabela de valores de Pauling já publicados e consulta um valor a cada busca, como faria uma tabela de referência impressa.

Como calcular a diferença de eletronegatividade e o tipo de ligação

Para estimar que tipo de ligação se forma entre dois elementos, consulte o valor de cada elemento na calculadora e subtraia o menor número do maior. Um guia comum de livros didáticos classifica o resultado em três faixas aproximadas:

Esses limites são uma regra prática, e não uma lei rígida. Outros livros didáticos colocam o limite iônico em valores ligeiramente diferentes. As ligações reais formam um espectro contínuo, e algumas ligações próximas de um limite apresentam caráter misto.

Exemplo resolvido. Para verificar a ligação H–Cl, busque "H" na calculadora e anote seu valor, 2,20. Depois busque "Cl" e anote seu valor, 3,16. Subtraia: 3,16 − 2,20 = 0,96. Como 0,96 está entre 0,4 e 1,8, a ligação H–Cl é covalente polar.

Tendências da eletronegatividade na tabela periódica

Dois padrões abrangem a maior parte da tabela periódica:

• Ao longo de um período (da esquerda para a direita), a eletronegatividade aumenta. Os átomos ganham prótons enquanto mantêm a mesma camada eletrônica externa, de modo que o núcleo atrai com mais força os elétrons compartilhados.
• Ao descer em um grupo (de cima para baixo), a eletronegatividade diminui. Os elétrons externos ficam mais distantes do núcleo em cada linha sucessiva, enfraquecendo a atração, embora haja mais prótons.

O flúor, no canto superior direito da tabela, tem o valor mais alto. O frâncio, no canto inferior esquerdo, tem o mais baixo.

A maioria dos metais fica abaixo de 2,0, e a maioria dos não metais fica acima desse valor, mas esse é um padrão aproximado, não uma regra: alguns metais de transição apresentam valores maiores, incluindo ouro (2,54), platina (2,28) e ródio (2,28).

Como usar esta calculadora

1. Digite o nome de um elemento (por exemplo, “Oxigênio”) ou seu símbolo (por exemplo, “O”) no campo de entrada.
2. O resultado mostra o símbolo, o nome e o valor na escala de Pauling do elemento, além de um marcador em uma escala visual que vai do menor ao maior valor.
3. Selecione “Copiar” para copiar o valor numérico.

A busca funciona com texto parcial (“Oxi” encontra Oxigênio) e ignora maiúsculas e minúsculas (“oxigênio” e “OXIGÊNIO” funcionam). Todos os dados ficam armazenados na própria página, portanto as consultas continuam funcionando sem conexão com a internet depois que a página é carregada.

Elementos sem valor listado

Vinte elementos desta calculadora aparecem com "Não disponível" em vez de um número. Quatro são gases nobres: hélio, neônio, argônio e radônio. Os gases nobres raramente compartilham elétrons, pois suas camadas eletrônicas externas já estão completas. O criptônio e o xenônio, que formam de fato um pequeno número de compostos, têm valores listados: 3,00 e 2,60.

Os outros dezesseis são elementos pesados, produzidos artificialmente, do laurêncio (elemento 103) ao oganessônio (elemento 118). Eles existem apenas por breves instantes em laboratórios, em quantidades pequenas demais para medir energias de ligação, de modo que nenhum valor confiável de eletronegatividade foi publicado para eles.

Vários actinídeos, do amerício ao nobélio, compartilham o mesmo valor estimado, 1,30, em tabelas de referência publicadas. Trata-se de um valor provisório baseado na semelhança química, não de uma medida realizada separadamente para cada elemento.

História da escala de Pauling

Linus Pauling atribuiu números à eletronegatividade em um artigo de 1932, "The nature of the chemical bond. IV. The energy of single bonds and the relative electronegativity of atoms". Seu trabalho sobre as ligações químicas lhe rendeu o Prêmio Nobel de Química de 1954.

Químicos posteriores propuseram outras escalas. A escala de Robert Mulliken usa a energia de ionização e a afinidade eletrônica. A escala de Allred-Rochow usa a carga nuclear e o tamanho do átomo. A escala de Leland Allen usa dados espectroscópicos. A escala original de Pauling continua sendo a mais ensinada e citada.

Perguntas frequentes

Para que serve uma calculadora de eletronegatividade? Ela oferece uma consulta rápida ao valor de eletronegatividade de um elemento na escala de Pauling, sem precisar de uma tabela periódica impressa. As pessoas a usam em lições de casa, relatórios de laboratório e consultas gerais de química.

Como calculo a diferença de eletronegatividade? Consulte o valor de cada elemento e subtraia o menor número do maior. Para H e Cl, 3,16 − 2,20 = 0,96.

Qual elemento tem a maior eletronegatividade? O flúor, com 3,98 na escala de Pauling, o maior valor dos dados desta calculadora.

Qual elemento tem a menor eletronegatividade? O frâncio, com cerca de 0,70, o menor valor dos dados desta calculadora.

Por que os gases nobres não têm valores de eletronegatividade? A maioria dos gases nobres (hélio, neônio, argônio, radônio) raramente forma ligações, então nenhum valor significativo foi medido para eles. O criptônio e o xenônio são exceções: formam um pequeno número de compostos conhecidos e, por isso, têm valores listados nesta calculadora.

Qual é a diferença entre eletronegatividade e afinidade eletrônica? A eletronegatividade descreve a intensidade com que um átomo atrai elétrons quando já está ligado a outro átomo; ela não tem unidade e é definida em relação a outros elementos. A afinidade eletrônica é a energia liberada ou absorvida quando um átomo isolado, sem ligações, ganha um elétron, e é medida em kJ/mol. A afinidade eletrônica é medida diretamente, enquanto a eletronegatividade é calculada. As duas não são a mesma grandeza.

Qual é a precisão desses valores? Os valores vêm de tabelas da escala de Pauling comumente publicadas. Fontes de referência diferentes às vezes divergem por alguns centésimos, refletindo medições ou métodos de cálculo distintos. Para trabalhos escolares e uso geral em laboratório, essa variação raramente importa.

Referências

1. OpenStax. Chemistry 2e, 7.2 Covalent Bonding. Chemistry 2e: Covalent Bonding — definição de eletronegatividade, tendências periódicas, faixas por tipo de ligação (menos de 0,4, de 0,4 a 1,8, mais de 1,8), gases nobres, eletronegatividade versus afinidade eletrônica.
2. Oregon State University Special Collections. The nature of the chemical bond. IV. The energy of single bonds and the relative electronegativity of atoms (Pauling, J. Am. Chem. Soc. 54, 1932). Digitalização do artigo de Pauling de 1932 — escala de eletronegatividade de Pauling de 1932, a partir das energias de ligação.
3. Nobel Prize Outreach. The Nobel Prize in Chemistry 1954. Nobel Prize in Chemistry 1954 — concedido a Linus Pauling por suas pesquisas sobre a natureza da ligação química.