Калкулатор електронегативности - тренутне вредности Полингове скале

Калкулатор електронегативности

Калкулатор електронегативности проналази вредност електронегативности хемијског елемента на Полинговој скали. Електронегативност је мера јачине којом атом привлачи заједничке електроне ка себи када гради везу са другим атомом. Овај алат обухвата свих 118 елемената: унесите назив или симбол и приказаће симбол, назив и вредност елемента на Полинговој скали у једноставном визуелном приказу.

Шта је електронегативност?

Када два атома граде везу, они деле пар електрона. Електронегативност описује колико је тај пар неравномерно подељен. Атом са великом електронегативношћу привлачи заједничке електроне ближе себи. Атом са малом електронегативношћу слабије их задржава.

Оваква неравномерна расподела назива се поларност везе. Она утиче на неколико ствари:

• Јачина и дужина везе
• Поларност молекула — да ли се супстанца раствара у води или у уљу
• Реактивност — које реакције су вероватне
• Физичка својства — тачка кључања, тачка топљења и растворљивост

Полингова скала

Најчешћу скалу електронегативности направио је хемичар Лајнус Полинг 1932. Она се протеже од приближно 0,7 до 4,0. У подацима овог алата флуор има највећу вредност, 3,98, а францијум најмању, 0,70.

Полинг је израчунао скалу на основу измерених енергија веза, а не директним физичким мерењем. Изворна једначина гласи:

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

Овде су $\chi_A$ и $\chi_B$ електронегативности атома A и B, $E_{AB}$ је енергија везе A–B (у kJ/mol), а $E_{AA}$ и $E_{BB}$ су енергије веза A–A и B–B. Идеја је следећа: ако је веза A–B јача од просека веза A–A и B–B, додатна јачина потиче од неједнаке расподеле електрона, а величина те додатне јачине показује колика је разлика у електронегативности.

Овај калкулатор не користи ту једначину. Он садржи табелу већ објављених Полингових вредности и при свакој претрази проналази одговарајућу вредност, као у штампаној референтној табели.

Како израчунати разлику електронегативности и врсту везе

Да бисте проценили каква се веза ствара између два елемента, пронађите вредност сваког елемента у калкулатору, а затим од веће одузмите мању. Резултат се обично сврстава у три опсега:

Ове границе су широко подучавано практично правило, а не строг закон. Стварне везе чине непрекидан спектар, а неке везе близу границе показују мешовите особине.

Пример. Да бисте проверили везу H–Cl, претражите „H“ у калкулатору и забележите његову вредност, 2,20. Затим претражите „Cl“ и забележите његову вредност, 3,16. Одузимање: 3,16 − 2,20 = 0,96. Пошто се 0,96 налази између 0,4 и 1,7, веза H–Cl је поларна ковалентна веза.

Трендови електронегативности у периодном систему

Два обрасца обухватају већину периодног система:

• Дуж периода, с лева надесно, електронегативност расте. Атоми добијају протоне, а задржавају исту спољашњу електронску љуску, па језгро снажније привлачи заједничке електроне.
• Низ групу, одозго надоле, електронегативност опада. Спољашњи електрони се у сваком следећем реду налазе даље од језгра, што слаби привлачење иако има више протона.

Флуор, у горњем десном делу табеле, има највећу вредност. Францијум, у доњем левом делу, има најмању.

Већина метала има вредност испод 2,0, а већина неметала изнад те вредности, али то је груб образац, а не правило: неки прелазни метали имају веће вредности, укључујући злато (2,54), платину (2,28) и родијум (2,28).

Како се користи овај калкулатор

1. Унесите назив елемента (на пример, „Oxygen“) или симбол (на пример, „O“) у поље за унос.
2. Резултат приказује симбол, назив и вредност елемента на Полинговој скали, као и ознаку на визуелној скали од ниске до високе вредности.
3. Изаберите „Copy“ да бисте копирали бројчану вредност.

Претрага ради и са делимичним текстом („Oxy“ проналази Oxygen) и занемарује разлику између великих и малих слова („oxygen“ и „OXYGEN“ оба раде). Сви подаци су сачувани на самој страници, па претрага ради без интернет везе када се страница једном учита.

Елементи без наведене вредности

Двадесет елемената у овом калкулатору приказује „Not Available“ уместо броја. Четири од њих су племенити гасови: хелијум, неон, аргон и радон. Ти гасови ретко граде везе јер су њихове спољашње електронске љуске већ попуњене. Криптон и ксенон граде мали број стварних једињења и имају наведене вредности: 3,00 и 2,60.

Преосталих шеснаест су тешки, вештачки добијени елементи, почев од лоренцијума (елемент 103) до оганесона (елемент 118). Они постоје само кратко време у лабораторијама, у количинама премалим за мерење енергија веза, па за њих није објављена поуздана вредност електронегативности.

Неколико актинида, од америцијума до нобелијума, има исту процењену вредност, 1,30, у објављеним референтним табелама. То је приближна вредност заснована на хемијској сличности, а не засебно измерена вредност за сваки елемент.

Историја Полингове скале

Хемичари су уочили неравномерно привлачење електрона много пре него што је та појава добила име. Године 1811, Јонс Јакоб Берцелијус је предложио да атоми носе наелектрисања која утичу на њихово спајање. Те ране идеје описивале су појаву, али је нису мериле.

Лајнус Полинг је тој идеји дао бројчану вредност у свом раду из 1932, „Природа хемијске везе“, изводећи вредности из измерених енергија веза. Тај рад допринео је његовој 1954 Нобеловој награди за хемију.

Каснији хемичари предложили су и друге скале: скалу Роберта Маликина из 1934, засновану на енергији јонизације и електронском афинитету; Олред–Роховову скалу из 1958, засновану на наелектрисању језгра и атомској величини; и скалу Ленда Алена из 1989, засновану на спектроскопским подацима. Полингова изворна скала и даље се највише подучава и наводи.

Најчешће постављана питања

За шта се користи калкулатор електронегативности? Он пружа брз преглед вредности електронегативности елемента на Полинговој скали, без потребе за штампаним периодним системом. Користи се за домаће задатке, лабораторијске извештаје и општи преглед из хемије.

Како се израчунава разлика електронегативности? Пронађите вредност сваког елемента, а затим одузмите мањи број од већег. За H и Cl, 3,16 − 2,20 = 0,96.

Који елемент има највећу електронегативност? Флуор, са вредношћу 3,98 на Полинговој скали, има највећу вредност у подацима овог калкулатора.

Који елемент има најмању електронегативност? Францијум, са приближном вредношћу 0,70, има најмању вредност у подацима овог калкулатора.

Зашто племенити гасови немају вредности електронегативности? Већина племенитих гасова (хелијум, неон, аргон и радон) ретко гради везе, па за њих није измерена смислена вредност. Криптон и ксенон су изузеци: граде мали број познатих једињења, па имају наведене вредности у овом калкулатору.

Која је разлика између електронегативности и електронског афинитета? Електронегативност описује колико снажно атом привлачи електроне док је већ везан за други атом; нема јединице и дефинише се у односу на друге елементе. Електронски афинитет је енергија која се ослобађа када засебан, невезан атом прими електрон, а мери се у kJ/mol или eV. Ове величине су повезане, али нису исте.

Колико су ове вредности тачне? Вредности потичу из често објављиваних табела Полингове скале. Различити референтни извори понекад се разликују за неколико стотинки, што одражава различита мерења или методе израчунавања. За наставу и општи лабораторијски рад, ова разлика је ретко важна.

Литература

1. Полинг, Л. (1932). „Природа хемијске везе. IV.“ Journal of the American Chemical Society, 54(9), 3570–3582.
2. Маликин, Р. С. (1934). „Нова скала електронског афинитета.“ The Journal of Chemical Physics, 2(11), 782–793.
3. Олред, А. Л. и Рохов, Е. Г. (1958). „Скала електронегативности заснована на електростатичкој сили.“ Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 5(4), 264–268.
4. IUPAC. Periodic Table of Elements.