En chimie, l'électronégativité est une mesure du degré auquel un atome attire les électrons dans une liaison. Les atomes à forte électronégativité attirent fortement les électrons, tandis que les atomes à faible électronégativité attirent faiblement les électrons. Les valeurs d'électronégativité sont utilisées pour prédire le comportement de différents atomes lorsqu'ils sont liés les uns aux autres, ce qui en fait une compétence importante en chimie de base.
Étape
Méthode 1 sur 3: Principes fondamentaux de l'électronégativité
Étape 1. Comprenez que les liaisons chimiques se produisent lorsque les atomes partagent des électrons
Pour comprendre l'électronégativité, il est important de comprendre d'abord la signification de la liaison. Deux atomes d'une molécule qui sont liés les uns aux autres dans un diagramme moléculaire ont des liaisons. Fondamentalement, cela signifie que les deux atomes partagent un pool de deux électrons - chaque atome contribuant un atome à la liaison.
Les raisons exactes pour lesquelles les atomes partagent des électrons et des liaisons dépassent le cadre de cet article. Si vous voulez en savoir plus, essayez de lire les articles suivants sur les bases de la liaison ou d'autres articles
Étape 2. Comprendre comment l'électronégativité affecte les électrons dans une liaison
Lorsque les deux atomes ont un pool de deux électrons dans une liaison, les atomes ne se partagent pas toujours équitablement. Lorsqu'un atome a une électronégativité plus élevée que l'atome auquel il est lié, il attire les deux électrons de la liaison plus près de lui. Les atomes à haute électronégativité peuvent attirer des électrons du côté de la liaison, les partageant avec tous les autres atomes.
Par exemple, dans la molécule de NaCl (chlorure de sodium), l'atome de chlorure a une électronégativité assez élevée et le sodium a une électronégativité assez faible. Ainsi, les électrons seront attirés proche du chlorure et évitez le sodium.
Étape 3. Utilisez la table d'électronégativité comme référence
Le tableau d'électronégativité des éléments a les éléments disposés exactement comme dans le tableau périodique, sauf que chaque atome est étiqueté avec sa propre électronégativité. Ces tableaux peuvent être trouvés dans une variété de manuels de chimie et d'articles d'ingénierie ainsi qu'en ligne.
Ceci est un lien vers une très bonne table d'électronégativité. Notez que ce tableau utilise l'échelle d'électronégativité de Pauling la plus couramment utilisée. Cependant, il existe d'autres moyens de mesurer l'électronégativité, dont l'un est illustré ci-dessous
Étape 4. Gardez à l'esprit les tendances de l'électronégativité pour une estimation facile
Si vous n'avez pas encore de tableau d'électronégativité pratique, vous pouvez toujours estimer l'électronégativité d'un atome en fonction de son emplacement sur le tableau périodique régulier. En règle générale:
- L'électronégativité de l'atome augmente haut plus vous vous déplacez vers droit dans le tableau périodique.
- L'électronégativité de l'atome augmente haut plus tu bouges balade dans le tableau périodique.
- Ainsi, les atomes en haut à droite ont l'électronégativité la plus élevée et les atomes en bas à gauche ont les électronégativités les plus faibles.
- Par exemple, dans l'exemple NaCl ci-dessus, vous pouvez dire que le chlore a une électronégativité plus élevée que le sodium car le chlore est presque en haut à droite. D'autre part, le sodium est loin à gauche, ce qui en fait l'un des niveaux atomiques les plus bas.
Méthode 2 sur 3: Recherche de liaisons par électronégativité
Étape 1. Trouvez la différence d'électronégativité entre les deux atomes
Lorsque deux atomes sont liés, la différence entre les électronégativités des deux peut vous renseigner sur la qualité de la liaison entre eux. Soustrayez la plus petite électronégativité de la plus grande pour trouver la différence.
Par exemple, si nous regardons la molécule HF, nous soustrairons l'électronégativité de l'hydrogène (2, 1) du fluor (4, 0). 4, 0 – 2, 1 = 1, 9
Étape 2. Si la différence est inférieure à 0,5, la liaison est covalente non polaire
Dans cette liaison, les électrons sont assez partagés. Cette liaison ne forme pas une molécule qui a une grande différence de charge entre les deux atomes. Les liaisons non polaires ont tendance à être très difficiles à rompre.
Par exemple, la molécule O.2 avoir ce type de lien. Étant donné que les deux oxygènes ont la même électronégativité, la différence entre leurs électronégativités est de 0.
Étape 3. Si la différence est comprise entre 0,5 et 1, 6, la liaison est covalente polaire
Cette liaison a plus d'électrons dans un atome. Cela rend la molécule légèrement plus négative à la fin de l'atome avec plus d'électrons, et légèrement plus positive à la fin de l'atome avec moins d'électrons. Le déséquilibre de charge de ces liaisons permet aux molécules de participer à certaines réactions particulières.
Un bon exemple de cette liaison est la molécule H.2O (eau). O est plus électronégatif que les deux H, donc O a plus d'électrons et rend la molécule entière partiellement négative à l'extrémité O et partiellement positive à l'extrémité H.
Étape 4. Si la différence est supérieure à 2,0, la liaison est ionique
Dans cette liaison, tous les électrons sont à une extrémité de la liaison. L'atome le plus électronégatif reçoit une charge négative et l'atome le moins électronégatif reçoit une charge positive. De telles liaisons permettent aux atomes de bien réagir avec d'autres atomes et même d'être séparés par des atomes polaires.
Un exemple de cette liaison est NaCl (chlorure de sodium). Le chlore est tellement électronégatif qu'il attire les deux électrons de la liaison vers lui-même, laissant le sodium avec une charge positive
Étape 5. Si la différence se situe entre 1,6 et 2, 0, trouvez le métal
Si il y a métal dans la liaison, la liaison est ionique. S'il n'y a que des non-métaux, la liaison est Covalent polaire
- Les métaux comprennent la plupart des atomes à gauche et au centre du tableau périodique. Cette page a un tableau montrant les éléments qui sont des métaux.
- Notre exemple HF ci-dessus, est inclus dans cette cravate. Puisque H et F ne sont pas des métaux, ils ont des liaisons Covalent polaire.
Méthode 3 sur 3: Trouver l'électronégativité de Mulliken
Étape 1. Trouvez la première énergie d'ionisation de votre atome
L'électronégativité de Mulliken est légèrement différente de la méthode de mesure de l'électronégativité utilisée dans le tableau de Pauling ci-dessus. Pour trouver l'électronégativité de Mulliken pour un atome donné, trouvez la première énergie d'ionisation de l'atome. C'est l'énergie nécessaire pour qu'un atome cède un seul électron.
- C'est quelque chose que vous devrez peut-être rechercher dans les documents de référence en chimie. Ce site a une bonne table, que vous voudrez peut-être utiliser (faites défiler vers le bas pour la trouver).
- Par exemple, supposons que nous recherchions l'électronégativité du lithium (Li). Dans le tableau du site ci-dessus, on peut voir que la première énergie d'ionisation est 520 kJ/mol.
Étape 2. Trouvez l'affinité électronique de l'atome
L'affinité est une mesure de l'énergie obtenue lorsqu'un électron est ajouté à un atome pour former un ion négatif. Encore une fois, c'est quelque chose que vous devriez rechercher dans les documents de référence. Ce site contient des ressources que vous voudrez peut-être consulter.
L'affinité électronique du lithium est 60 KJ mol-1.
Étape 3. Résolvez l'équation d'électronégativité de Mulliken
Lorsque vous utilisez le kJ/mol comme unité d'énergie, l'équation de l'électronégativité de Mulliken est FRMulliken = (1, 97×10−3)(Eje+Ech) + 0, 19. Branchez vos valeurs dans l'équation et résolvez pour ENMulliken.
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Dans notre exemple, nous allons le résoudre comme ceci:
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- FRMulliken = (1, 97×10−3)(Eje+Ech) + 0, 19
- FRMulliken = (1, 97×10−3)(520 + 60) + 0, 19
- FRMulliken = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333
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Des astuces
- En plus des échelles de Pauling et Mulliken, d'autres échelles d'électronégativité incluent l'échelle Allred-Rochow, l'échelle Sanderson et l'échelle Allen. Toutes ces échelles ont leurs propres équations pour calculer l'électronégativité (certaines de ces équations peuvent devenir assez compliquées).
- L'électronégativité n'a pas d'unités.
