Elektronegatiflik Hesaplayıcı - Anında Pauling Ölçeği Değerleri

Elektronegatiflik Hesaplayıcı

Bir elektronegatiflik hesaplayıcı, bir kimyasal elementin Pauling ölçeğindeki elektronegatiflik değerini bulur. Elektronegatiflik, bir atomun başka bir atomla bağ oluşturduğunda ortak elektronları kendine doğru ne kadar güçlü çektiğinin ölçüsüdür. Bu araç 118 elementin tamamını kapsar: bir ad veya sembol yazıldığında elementin sembolünü, adını ve Pauling ölçeğindeki değerini basit bir görsel ölçekte gösterir.

Elektronegatiflik Nedir?

İki atom bir bağ oluşturduğunda bir elektron çifti paylaşırlar. Elektronegatiflik, bu çiftin ne ölçüde eşit olmayan biçimde paylaşıldığını ifade eder. Elektronegatifliği yüksek bir atom, ortak elektronları kendine daha fazla çeker. Elektronegatifliği düşük bir atom ise onları daha gevşek tutar.

Bu eşit olmayan paylaşım bağ polaritesi olarak adlandırılır. Birkaç şeyi etkiler:

• Bağ kuvveti ve uzunluğu
• Moleküler polarite — bir maddenin suda mı yoksa yağda mı çözündüğü
• Tepkime verme eğilimi — hangi tepkimelerin gerçekleşmesinin olası olduğu
• Fiziksel özellikler — kaynama noktası, erime noktası, çözünürlük

Pauling Ölçeği

En yaygın elektronegatiflik ölçeği, kimyager Linus Pauling tarafından 1932 yılında oluşturuldu. Ölçek yaklaşık 0,7 ile 4,0 arasında değişir. Bu aracın verilerinde flor, 3,98 ile en yüksek değere; fransiyum ise 0,70 ile en düşük değere sahiptir.

Pauling, ölçeği doğrudan fiziksel bir ölçümden değil, ölçülmüş bağ enerjilerinden hesapladı. Özgün denklem şöyledir:

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

Burada $\chi_A$ ve $\chi_B$, A ve B atomlarının elektronegatiflikleridir; $E_{AB}$, A–B bağının bağ enerjisidir (kJ/mol cinsinden); $E_{AA}$ ve $E_{BB}$ ise A–A ve B–B bağlarının bağ enerjileridir. Temel fikir şudur: A–B bağı, A–A ve B–B bağlarının ortalamasından daha güçlüyse bu ek kuvvet, elektronların eşit olmayan paylaşımından kaynaklanır ve ek kuvvetin büyüklüğü elektronegatiflik farkının ne kadar büyük olduğunu gösterir.

Bu hesaplayıcı bu denklemi çalıştırmaz. Önceden yayımlanmış Pauling değerlerini bir tabloda saklar ve basılı bir başvuru tablosunun yapacağı gibi her aramada bunlardan birini bulur.

Elektronegatiflik Farkı ve Bağ Türü Nasıl Hesaplanır?

İki element arasında ne tür bir bağ oluştuğunu tahmin etmek için hesaplayıcıda her elementin değerini bulun, ardından küçük sayıyı büyük sayıdan çıkarın. Sonuç genellikle üç aralıkta sınıflandırılır:

Bu eşik değerleri katı bir yasa değil, yaygın biçimde öğretilen pratik kurallardır. Gerçek bağlar sürekli bir aralıkta yer alır ve bir sınıra yakın bazı bağlar karma özellik gösterir.

Çözümlü örnek. H–Cl bağını kontrol etmek için hesaplayıcıda "H" araması yapın ve değerini, 2,20, not edin. Ardından "Cl" araması yapın ve değerini, 3,16, not edin. Çıkarma işlemi: 3,16 − 2,20 = 0,96. 0,96, 0,4 ile 1,7 arasında olduğundan H–Cl bağı polar kovalenttir.

Periyodik Tabloda Elektronegatiflik Eğilimleri

Periyodik tablonun büyük bölümünü iki örüntü açıklar:

• Bir periyot boyunca (soldan sağa) elektronegatiflik artar. Atomlar aynı dış elektron kabuğunu korurken proton kazanır; bu nedenle çekirdek ortak elektronları daha güçlü çeker.
• Bir grup boyunca (yukarıdan aşağıya) elektronegatiflik azalır. Dış elektronlar ardışık her satırda çekirdekten daha uzakta bulunur; proton sayısı daha fazla olsa da çekim zayıflar.

Tablonun sağ üst kısmında bulunan flor en yüksek değere sahiptir. Sol alt kısmındaki fransiyum ise en düşük değere sahiptir.

Metallerin çoğu 2,0 değerinin altında, ametallerin çoğu ise üstünde yer alır; ancak bu bir kural değil, yaklaşık bir örüntüdür: altın (2,54), platin (2,28) ve rodyum (2,28) dahil bazı geçiş metalleri daha yüksek değerlere sahiptir.

Bu Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır?

1. Giriş alanına bir elementin İngilizce adını (örneğin, "Oxygen") veya sembolünü (örneğin, "O") yazın.
2. Sonuçta elementin sembolü, adı ve Pauling ölçeğindeki değeri gösterilir; ayrıca düşükten yükseğe uzanan görsel bir ölçekte değerin yeri bir işaretle gösterilir.
3. Sayısal değeri kopyalamak için "Kopyala" seçeneğini kullanın.

Eşleştirme kısmi metinle çalışır ("Oxy" araması Oxygen'i bulur) ve büyük-küçük harf ayrımını yok sayar ("oxygen" ve "OXYGEN" ifadelerinin ikisi de çalışır). Tüm veriler sayfanın kendisinde saklandığından, sayfa yüklendikten sonra internet bağlantısı olmadan da aramalar çalışır.

Listelenmiş Değeri Olmayan Elementler

Bu hesaplayıcıda yirmi element, sayı yerine "Mevcut değil" ifadesini gösterir. Bunların dördü soy gazdır: helyum, neon, argon ve radon. Bu gazlar, dış elektron kabukları zaten dolu olduğundan nadiren bağ oluşturur. Kripton ve ksenon az sayıda gerçek bileşik oluşturur ve listelenmiş değerlere sahiptir: 3,00 ve 2,60.

Diğer on altı element, lawrensiyumdan (element 103) oganessona (element 118) kadar uzanan ağır, insan yapımı elementlerdir. Bunlar laboratuvarlarda yalnızca kısa sürelerle ve bağ enerjilerini ölçmeye yetmeyecek kadar küçük miktarlarda bulunur; bu nedenle bunlar için güvenilir bir elektronegatiflik değeri yayımlanmamıştır.

Amerikyumdan nobelyuma kadar çeşitli aktinitler, yayımlanmış başvuru tablolarında aynı tahmini değer olan 1,30 değerini paylaşır. Bu, her element için ayrı ayrı ölçülmüş bir değer değil, kimyasal benzerliğe dayanan bir yer tutucudur.

Pauling Ölçeğinin Tarihçesi

Kimyagerler, elektronları eşit olmayan biçimde çekme davranışının adını almadan çok önce farkına varmıştı. 1811 yılında Jöns Jacob Berzelius, atomların birleşme biçimlerini etkileyen yükler taşıdığını öne sürdü. Bu ilk fikirler etkiyi tanımlıyor, ancak ölçmüyordu.

Linus Pauling, 1932 tarihli "The Nature of the Chemical Bond" başlıklı makalesinde, ölçülmüş bağ enerjilerinden değerler türeterek bu fikre sayısal bir değer kazandırdı. Bu çalışma, kendisine verilen 1954 Kimya Nobel Ödülü'ne katkıda bulundu.

Daha sonra başka kimyagerler de farklı ölçekler önerdi: iyonlaşma enerjisi ile elektron afinitesine dayanan Robert Mulliken'in 1934 ölçeği; çekirdek yükü ve atom büyüklüğüne dayanan 1958 Allred-Rochow ölçeği; ve spektroskopik verilere dayanan Leland Allen'ın 1989 ölçeği. Pauling'in özgün ölçeği, hâlâ en yaygın biçimde öğretilen ve atıf yapılan ölçektir.

Sık sorulan sorular

Elektronegatiflik hesaplayıcı ne için kullanılır? Basılı bir periyodik tabloya ihtiyaç duymadan bir elementin Pauling ölçeğindeki elektronegatiflik değeri için hızlı bir başvuru sağlar. Ödevlerde, laboratuvar raporlarında ve genel kimya başvurularında kullanılır.

Elektronegatiflik farkını nasıl hesaplarım? Her elementin değerini bulun, ardından küçük sayıyı büyük sayıdan çıkarın. H ve Cl için 3,16 − 2,20 = 0,96.

Hangi element en yüksek elektronegatifliğe sahiptir? Pauling ölçeğinde 3,98 değerine sahip olan flor, bu hesaplayıcının verilerindeki en yüksek değerdir.

Hangi element en düşük elektronegatifliğe sahiptir? Yaklaşık 0,70 değerine sahip fransiyum, bu hesaplayıcının verilerindeki en düşük değerdir.

Soy gazların neden elektronegatiflik değerleri yoktur? Soy gazların çoğu (helyum, neon, argon, radon) nadiren bağ oluşturur; bu nedenle onlar için anlamlı bir değer ölçülmemiştir. Kripton ve ksenon istisnadır: az sayıda bilinen bileşik oluşturduklarından bu hesaplayıcıda listelenmiş değerleri vardır.

Elektronegatiflik ile elektron afinitesi arasındaki fark nedir? Elektronegatiflik, bir atomun başka bir atoma bağlıyken elektronları ne kadar güçlü çektiğini ifade eder; birimi yoktur ve diğer elementlere göre tanımlanır. Elektron afinitesi ise ayrı, bağ yapmamış bir atomun elektron kazanmasıyla açığa çıkan enerjidir; kJ/mol veya eV cinsinden ölçülür. Bu iki büyüklük ilişkilidir, ancak aynı değildir.

Bu değerler ne kadar doğrudur? Değerler, yaygın biçimde yayımlanan Pauling ölçeği tablolarından alınmıştır. Farklı başvuru kaynakları, farklı ölçümleri veya hesaplama yöntemlerini yansıtacak şekilde bazen yüzde birler basamağında birkaç birimlik fark gösterir. Ders çalışmaları ve genel laboratuvar kullanımı açısından bu fark nadiren önem taşır.

Kaynaklar

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., ve Rochow, E. G. (1958). "A scale of electronegativity based on electrostatic force." Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 5(4), 264–268.
4. IUPAC. Elementlerin Periyodik Tablosu.