3 วิธีในการคำนวณอิเล็กโตรเนกาติวิตี

2024 ผู้เขียน: Jason Gerald | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-16 20:01

ในวิชาเคมี อิเล็กโตรเนกาติวีตี้คือการวัดระดับที่อะตอมดึงดูดอิเล็กตรอนในพันธะ อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงดึงดูดอิเล็กตรอนอย่างแรง ในขณะที่อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำดึงดูดอิเล็กตรอนได้น้อย ค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ใช้เพื่อทำนายพฤติกรรมของอะตอมต่าง ๆ เมื่อถูกผูกมัดซึ่งกันและกัน ทำให้เป็นทักษะที่สำคัญในวิชาเคมีพื้นฐาน

ขั้นตอน

วิธีที่ 1 จาก 3: ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้

ขั้นตอนที่ 1 ทำความเข้าใจว่าพันธะเคมีเกิดขึ้นเมื่ออะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน

เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความหมายของพันธะก่อน อะตอมสองอะตอมใดๆ ในโมเลกุลที่สัมพันธ์กันในแผนภาพโมเลกุลจะมีพันธะ โดยพื้นฐานแล้ว นี่หมายความว่าอะตอมทั้งสองมีสระอิเล็กตรอนร่วมกัน ซึ่งแต่ละอะตอมมีส่วนทำให้เกิดพันธะหนึ่งอะตอม

เหตุผลที่แน่นอนว่าทำไมอะตอมถึงใช้อิเล็กตรอนและพันธะร่วมกันอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้ หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม ลองอ่านบทความต่อไปนี้เกี่ยวกับพื้นฐานการประสานกันหรือบทความอื่นๆ

ขั้นตอนที่ 2 ทำความเข้าใจว่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ส่งผลต่ออิเล็กตรอนในพันธะอย่างไร

เมื่ออะตอมทั้งสองมีแอ่งอิเล็กตรอนสองตัวอยู่ในพันธะ อะตอมก็มักจะไม่แบ่งแยกอย่างยุติธรรมเสมอไป เมื่ออะตอมหนึ่งมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่าอะตอมที่มันถูกผูกมัด มันจะดึงดูดอิเล็กตรอนสองตัวในพันธะใกล้กับตัวมันเอง อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงสามารถดึงดูดอิเล็กตรอนไปที่ด้านข้างของพันธะ ร่วมกับอะตอมอื่นๆ ทั้งหมด

ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุล NaCl (โซเดียมคลอไรด์) อะตอมของคลอไรด์มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ค่อนข้างสูง และโซเดียมมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ค่อนข้างต่ำ ดังนั้นอิเล็กตรอนจะถูกดึงดูด ใกล้กับคลอไรด์ และ อยู่ห่างจากโซเดียม.

ขั้นตอนที่ 3 ใช้ตารางอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เป็นข้อมูลอ้างอิง

ตารางอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของธาตุมีองค์ประกอบต่างๆ ที่จัดเรียงเหมือนกับในตารางธาตุ ยกเว้นว่าแต่ละอะตอมจะติดฉลากด้วยอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของตัวเอง ตารางเหล่านี้สามารถพบได้ในตำราเคมีและบทความด้านวิศวกรรมที่หลากหลาย รวมทั้งทางออนไลน์

นี่คือลิงค์ไปยังตารางอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่ดีมาก โปรดทราบว่าตารางนี้ใช้มาตราส่วน Pauling อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่ใช้บ่อยที่สุด อย่างไรก็ตาม มีวิธีอื่นในการวัดค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี ซึ่งหนึ่งในนั้นแสดงไว้ด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 4 คำนึงถึงแนวโน้มของอิเล็กโตรเนกาติวีตีสำหรับการประมาณค่าอย่างง่าย

หากคุณยังไม่มีตารางอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่มีประโยชน์ คุณยังสามารถประมาณค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตีของอะตอมตามตำแหน่งของมันในตารางธาตุปกติได้ ตามกฎทั่วไป:

• อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมเพิ่มขึ้น สูง ยิ่งย้ายไป ขวา ในตารางธาตุ
• อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมเพิ่มขึ้น สูง ยิ่งเคลื่อนไหว ขี่ ในตารางธาตุ
• ดังนั้นอะตอมที่ด้านบนขวาจะมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงสุดและอะตอมที่ด้านล่างซ้ายจะมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำที่สุด
• ตัวอย่างเช่น ในตัวอย่าง NaCl ด้านบน คุณสามารถบอกได้ว่าคลอรีนมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่าโซเดียม เนื่องจากคลอรีนอยู่เกือบด้านบนขวา ในทางกลับกัน โซเดียมอยู่ไกลจากซ้าย ทำให้เป็นหนึ่งในระดับอะตอมที่ต่ำที่สุด

วิธีที่ 2 จาก 3: การหาพันธะด้วยอิเล็กโตรเนกาติวีตี้

ขั้นตอนที่ 1 ค้นหาความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอมทั้งสอง

เมื่อสองอะตอมถูกผูกมัด ความแตกต่างระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวิตีของทั้งสองสามารถบอกคุณเกี่ยวกับคุณภาพของพันธะระหว่างพวกมันได้ ลบอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่เล็กกว่าออกจากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่ใหญ่กว่าเพื่อหาความแตกต่าง

ตัวอย่างเช่น ถ้าเราดูที่โมเลกุล HF เราจะลบอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของไฮโดรเจน (2, 1) ออกจากฟลูออรีน (4, 0) 4, 0 – 2, 1 = 1, 9

ขั้นตอนที่ 2 หากส่วนต่างต่ำกว่า 0.5 พันธะจะเป็นโควาเลนต์แบบไม่มีขั้ว

ในพันธะนี้ อิเลคตรอนจะถูกแบ่งอย่างยุติธรรม พันธะนี้ไม่ก่อให้เกิดโมเลกุลที่มีประจุต่างกันมากระหว่างอะตอมทั้งสอง พันธะไม่มีขั้วมีแนวโน้มที่จะแตกหักได้ยากมาก

ตัวอย่างเช่น O. โมเลกุล₂ มีพันธะประเภทนี้ เนื่องจากออกซิเจนทั้งสองมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน ความแตกต่างระหว่างอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของพวกมันจึงเป็น 0

ขั้นตอนที่ 3 หากความแตกต่างอยู่ระหว่าง 0.5-1, 6 พันธะคือโควาเลนต์มีขั้ว

พันธะนี้มีอิเล็กตรอนมากกว่าในอะตอมเดียว สิ่งนี้ทำให้โมเลกุลเป็นลบมากขึ้นเล็กน้อยที่ส่วนท้ายของอะตอมมีอิเล็กตรอนมากกว่าและเป็นบวกเล็กน้อยที่ส่วนท้ายของอะตอมด้วยอิเล็กตรอนน้อยลง ความไม่สมดุลของประจุในพันธะเหล่านี้ทำให้โมเลกุลมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาพิเศษบางอย่าง

ตัวอย่างที่ดีของพันธะนี้คือ H. โมเลกุล₂โอ (น้ำ) O มีอิเล็กโตรเนกาติตีมากกว่า H สองตัว ดังนั้น O มีอิเล็กตรอนมากกว่าและทำให้โมเลกุลทั้งหมดเป็นลบบางส่วนที่ปลาย O และบวกบางส่วนที่ปลาย H

ขั้นตอนที่ 4 หากความแตกต่างมากกว่า 2.0 พันธะจะเป็นไอออนิก

ในพันธะนี้ อิเล็กตรอนทั้งหมดอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของพันธะ อะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีมากขึ้นจะมีประจุเป็นลบ และอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีน้อยกว่าจะมีประจุเป็นบวก พันธะดังกล่าวทำให้อะตอมทำปฏิกิริยากับอะตอมอื่นได้ดีและแยกจากกันด้วยอะตอมที่มีขั้ว

ตัวอย่างของพันธะนี้คือ NaCl (โซเดียมคลอไรด์) คลอรีนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากจนดึงดูดอิเล็กตรอนทั้งสองมารวมกันเป็นพันธะเข้าหาตัวมันเอง ทำให้โซเดียมมีประจุบวก

ขั้นตอนที่ 5. หากส่วนต่างอยู่ระหว่าง 1.6-2, 0 ให้หาโลหะนั้น

ถ้า มี โลหะในพันธะ พันธะคือ ไอออนิก. หากมีเพียงอโลหะ พันธะคือ โควาเลนต์ขั้ว

• โลหะประกอบด้วยอะตอมส่วนใหญ่ทางด้านซ้ายและตรงกลางตารางธาตุ หน้านี้มีตารางแสดงธาตุที่เป็นโลหะ
• ตัวอย่าง HF ของเราจากด้านบน รวมอยู่ในเน็คไทนี้ เนื่องจาก H และ F ไม่ใช่โลหะ พวกมันจึงมีพันธะ โควาเลนต์ขั้ว.

วิธีที่ 3 จาก 3: การหา Mulliken Electronegativity

ขั้นตอนที่ 1 ค้นหาพลังงานไอออไนเซชันแรกของอะตอมของคุณ

อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของ Mulliken แตกต่างเล็กน้อยจากวิธีการวัดค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่ใช้ในตารางของ Pauling ด้านบน ในการหาค่ามัลลิเคนอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมที่กำหนด ให้หาพลังงานไอออไนเซชันแรกของอะตอม นี่คือพลังงานที่จำเป็นในการทำให้อะตอมเลิกใช้อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว

• นี่คือสิ่งที่คุณอาจต้องมองหาในเอกสารอ้างอิงทางเคมี ไซต์นี้มีตารางที่ดี ซึ่งคุณอาจต้องการใช้ (เลื่อนลงเพื่อค้นหา)
• ตัวอย่างเช่น สมมติว่าเรามองหาอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของลิเธียม (Li) ในตารางด้านบน เราจะเห็นว่าพลังงานไอออไนซ์แรกคือ 520 กิโลจูล/โมล.

ขั้นตอนที่ 2 ค้นหาความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนของอะตอม

ความเกี่ยวข้องคือการวัดพลังงานที่ได้รับเมื่อเติมอิเล็กตรอนลงในอะตอมเพื่อสร้างไอออนลบ อีกครั้ง นี่คือสิ่งที่คุณควรมองหาในเอกสารอ้างอิง ไซต์นี้มีแหล่งข้อมูลที่คุณอาจต้องการค้นหา

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนของลิเธียมคือ 60 KJ โมล^-1.

ขั้นตอนที่ 3 แก้สมการมัลลิเคนอิเล็กโตรเนกาติวิตี

เมื่อคุณใช้ kJ/mol เป็นหน่วยของพลังงาน สมการของมัลลิเคนอิเล็กโตรเนกาติวิตีคือ EN_Mulliken = (1, 97×10⁻³)(อี_ผม+อี_ea) + 0, 19. เสียบค่าของคุณลงในสมการแล้วแก้หา EN_Mulliken.

• ในตัวอย่างของเรา เราจะแก้ได้ดังนี้:

  EN_Mulliken = (1, 97×10⁻³)(อี_ผม+อี_ea) + 0, 19

  EN_Mulliken = (1, 97×10⁻³)(520 + 60) + 0, 19

  EN_Mulliken = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333

เคล็ดลับ

• นอกจากสเกล Pauling และ Mulliken แล้ว สเกลอิเล็กโตรเนกาติวิตีอื่นๆ ยังรวมถึงสเกล Allred–Rochow, สเกลแซนเดอร์สัน และสเกลอัลเลน เครื่องชั่งเหล่านี้ทั้งหมดมีสมการในการคำนวณอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ในตัวเอง (สมการบางอันอาจซับซ้อนมาก)
• อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ไม่มีหน่วย