Электроотрицательность атомов химических элементов

Научиться понимать, что такое электроотрицательность, как она изменяется по периодам и группам, и как она определяет тип химической связи.

Электроотрицательность объясняет, почему в молекуле воды общая электронная пара смещена к кислороду, почему одни вещества растворяются в воде, а другие нет, и почему металлы образуют ионы, а неметаллы — нет. Это ключ к предсказанию свойств веществ и их реакционной способности.

• Электроотрицательность — это мера способности атома притягивать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи.
• Электроотрицательность — величина относительная, она не имеет единиц измерения и определяется по шкале Полинга.
• В периодах слева направо электроотрицательность увеличивается, так как растёт заряд ядра и уменьшается радиус атома.
• В группах сверху вниз электроотрицательность уменьшается, так как увеличивается радиус атома и электроны дальше от ядра.
• Самый электроотрицательный элемент — фтор (F), самый низкий показатель у франция (Fr) и цезия (Cs).
• Разность электроотрицательностей (ΔЭО) между атомами определяет тип связи: если ΔЭО < 0,4 — неполярная, от 0,4 до 2,0 — полярная, более 2,0 — ионная.
• Электроотрицательность помогает объяснить, почему в молекуле HCl общая пара смещена к хлору, а в молекуле Cl₂ — нет.
• Металлы имеют низкую электроотрицательность, поэтому они легко отдают электроны, а неметаллы — высокую, поэтому они стремятся их принять.

Электроотрицательность

Способность атома химического элемента притягивать к себе общие электронные пары, участвующие в образовании химической связи.

Ковалентная неполярная связь

Связь между атомами с одинаковой электроотрицательностью (например, в молекулах H₂, O₂, N₂), когда общая электронная пара расположена симметрично.

Ковалентная полярная связь

Связь между атомами с разной электроотрицательностью (например, в молекуле HCl), когда общая электронная пара смещена к более электроотрицательному атому.

Ионная связь

Связь, возникающая между атомами с очень большой разностью электроотрицательностей (например, в NaCl), когда электроны практически полностью переходят от одного атома к другому.

Шкала Полинга

Относительная шкала электроотрицательности, где самому электроотрицательному элементу фтору присвоено значение 4,0.

• Электроотрицательность увеличивается в периоде слева направо и уменьшается в группе сверху вниз.
• Фтор — самый электроотрицательный элемент (4,0 по Полингу), кислород — 3,5, азот — 3,0, хлор — 3,0.
• Разность электроотрицательностей ΔЭО = |ЭО(А) - ЭО(В)|. Если ΔЭО < 0,4 — связь неполярная, 0,4–2,0 — полярная, > 2,0 — ионная.
• В молекуле воды (H₂O) ΔЭО = 3,5 - 2,1 = 1,4, поэтому связь ковалентная полярная.
• В молекуле NaCl ΔЭО = 3,0 - 0,9 = 2,1, поэтому связь ионная.
• Электроотрицательность — безразмерная величина, она не измеряется в единицах, а определяется по таблице.

1. Пример 1случай
   • В молекуле соляной кислоты HCl общая электронная пара смещена к хлору, потому что его электроотрицательность (3,0) выше, чем у водорода (2,1)
   • Поэтому молекула полярна, и HCl хорошо растворяется в воде
2. Пример 2случай
   • В молекуле кислорода O₂ оба атома имеют одинаковую электроотрицательность, поэтому связь неполярная, и кислород плохо растворяется в воде
3. Пример 3случай
   • В соединении NaCl натрий (ЭО=0,9) отдаёт электрон хлору (ЭО=3,0), потому что разница огромная — образуется ионная связь, и вещество — кристаллическая соль
4. Пример 4случай
   • В молекуле аммиака NH₃ азот (ЭО=3,0) притягивает электроны сильнее, чем водород (2,1), поэтому молекула полярна, и аммиак хорошо растворяется в воде

• Фтор — настолько электроотрицательный элемент, что он способен «отбирать» электроны даже у кислорода, образуя соединения типа OF₂.
• Шкалу электроотрицательности предложил Лайнус Полинг в 1932 году, и за свои работы он получил две Нобелевские премии (по химии и мира).
• Электроотрицательность помогает объяснить, почему алмаз (углерод) — твёрдый, а графит — мягкий, хотя оба состоят из одного элемента.

• Ковалентная химическая связь
• Ионная связь
• Степень окисления
• Периодический закон и таблица Менделеева