電気陰性度の計算方法

著者: John Stephens
作成日: 27 1月 2021
更新日: 1 J 2024
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【化学基礎】 物質の構成39 電気陰性度 (8分)
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コンテンツ

化学では、 電気陰性 化学結合における電子への原子の引力を測定するための単位です。電気陰性度の高い原子は強い力で電子を引き付けますが、電気陰性度の低い原子は弱い力で電子を引き付けます。電気陰性値は、原子間に化学結合を形成する能力を予測するために使用されるため、これは基本的な化学の重要なスキルです。

手順

方法1/3:電気陰性度の基本的な知識

  1. 化学結合は、原子が電子を共有するときに発生します。 電気陰性度を理解するには、まず「結合」とは何かを理解する必要があります。分子構造内で互いに「接続」されている2つの原子は、それらの間に結合を持ちます。つまり、それらは1対の電子を共有し、各原子はその結合に1つの電子を提供します。
    • この記事は正確な理由をカバーしていません なぜ 原子は電子を共有し、それらの間に結合を持っています。詳細については、化学結合に関するこの記事または化学結合特性の研究方法に関するwikiHowの記事をお読みください。

  2. 電気陰性度は結合内の電子にどのように影響しますか? 2つの原子が結合して同じ電子ペアを共有する場合、この共有は常に平衡状態にあるとは限りません。一方の原子が他方よりも高い電気陰性度を持っている場合、それは結合内の2つの電子をそれに近づけます。原子は非常に高い電気陰性度を持っており、電子をほぼ完全に引き寄せることができ、他の原子と電子を共有することはほとんどありません。
    • たとえば、NaCl(塩化ナトリウム)分子では、塩素原子の電気陰性度は比較的高く、ナトリウム原子の電気陰性度は比較的低くなります。したがって、電子は引っ張られます 塩素原子に向かって そして ナトリウム原子から離れて.

  3. 電気陰性度表を参考にしてください。 電気陰性度表では、化学元素は周期表とまったく同じように配置されていますが、電気陰性度は各原子に記録されています。このチャートは、多くの化学教科書、技術文献、またはインターネットで印刷されています。
    • これは、電気陰性チェッカーにつながる接続です。この表では、最も一般的な電気陰性度スケールであるポーリングスケールを使用していることに注意してください。ただし、電気陰性度を測定する方法は他にもあり、そのうちの1つを以下に概説します。

  4. 原子は、簡単に推定できるように電気陰性に配置されています。 電気陰性度チャートがない場合は、通常の化学周期表上の位置に基づいて原子の電気陰性度を推定できます。原則として:
    • 原子の電気陰性 徐々に高くなる 先に進むとき 権利 周期表。
    • 原子の電気陰性 徐々に高くなる あなたが動くにつれて 上がる 周期表。
    • したがって、右上隅の原子の電気陰性度が最も高く、左下隅の原子の電気陰性度が最も低くなります。
    • 上記のNaClの例では、塩素は周期表の右上隅に非常に近いため、ナトリウムよりも電気陰性度が高いことがわかります。対照的に、ナトリウムは左端にあるため、電気陰性度の低い原子のグループに属します。
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方法2/3:電気陰性度によって結合タイプを決定する

  1. 2つの原子間の電気陰性度の違いを調べます。 2つの原子が結合している場合、2つの原子間の電気陰性度の違いから、その結合の特性を知ることができます。小さな電気陰性度から小さな電気陰性度を差し引いて、違いを見つけます。
    • HF分子を例にとると、水素(2,1)の電気陰性度からフッ素(4,0)の電気陰性度を差し引きます。 4.0-2.1 = 1,9.
  2. 電気陰性度の差が約0.5未満の場合、結合は無極性の共有結合であり、電子はほぼ均等に共有されます。 このタイプの結合は、結合の両端間で電荷に大きな差がある分子を作成しません。非極性結合はしばしば切断するのが困難です。
    • たとえば、分子O2 このタイプのリンクがあります。 2つの酸素原子は同じ電気陰性度を持っているので、それらの差はゼロです。
  3. 電気陰性度の差が0.5〜1.6の場合、結合は極性共有結合です。 これらの結合は、一方の端にもう一方の端よりも多くの電子を持っています。これにより、分子の一方の端には電子の負の電荷がわずかに大きくなり、もう一方の端には正の電荷の正味がわずかに大きくなります。結合の電荷の不均衡により、分子は多くの特別な反応に参加することができます。
    • 分子H2O(水)はその代表的な例です。 O原子は2つのH原子よりも電気陰性度が高いため、電子をよりしっかりと保持し、分子全体がO端で負の電荷を帯び、H端で正の電荷を帯びるようになります。
  4. 電気陰性度の差が2.0より大きい場合、結合はイオン結合です。 この結合では、電子は完全に結合の一端に配置されます。電気陰性度が高い原子は負の電荷を持ち、電気陰性度が小さい原子は正の電荷を持ちます。このタイプの結合により、その中の原子は他の原子とうまく反応し、極性原子によって分離されることさえできます。
    • 例として、BaCl分子(塩化ナトリウム)があります。塩素原子は非常に大きな負電荷を持っているため、両方の電子を完全に引き寄せ、ナトリウムを正に帯電させます。
  5. 電気陰性度の差が1.6〜2.0の場合は、金属元素を確認してください。 場合 持ってる 結合の金属要素は結合です イオン。金属要素がない場合、それは結合しています 極性共有.
    • 金属元素には、周期表の左側と中央にあるほとんどの元素が含まれます。このページには、どの要素が金属であるかを示す表があります。
    • 上記のHFの例はこの範囲にあります。 HとFは金属ではないので、結合されています 極性共有.
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方法3/3:Mullikenに従って電気陰性度を見つける

  1. 原子の最初のイオン化エネルギーを見つけます。 Mullikenによる電気陰性度は、上記のポーリングスケール法とは少し異なる方法で電気陰性度を測定する方法です。特定の原子のマリケン電気陰性度を見つけるには、その最初のイオン化エネルギーを見つけます。これは、原子が電子を放出するために必要なエネルギーです。
    • あなたはあなたの化学物質の参照でこれを調べなければならないかもしれません。このページには、使用できるルックアップテーブルがあります(下にスクロールして表示します)。
    • たとえば、リチウム(Li)の電気陰性度を見つける必要があるとします。上のページの表を見ると、最初のイオン化エネルギーは 520 kJ / mol.
  2. 原子の電子親和性を見つけます。 これは、原子が電子を受け取って負のイオンを形成するときに得られるエネルギーの尺度です。また、化学物質の参照でこのパラメータを調べる必要があります。このサイトには、あなたが探しているべき学習リソースがあります。
    • リチウムの電子的親和性は 60 kJ mol.
  3. Mullikenに従って電気音レベルの方程式を解きます。 エネルギーにkJ / molを使用すると、Mullikenによる電気陰性度の式は次のようになります。 ENマリケン =(1.97×10)(E+ Eea) + 0,19。値を方程式に代入し、ENを解きますマリケン.
    • この例では、以下を解決します。
      ENマリケン =(1.97×10)(E+ Eea) + 0,19
      ENマリケン = (1,97×10)(520 + 60) + 0,19
      ENマリケン = 1,143 + 0,19 = 1,333
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助言

  • PaulingおよびMullikenスケールに加えて、他のいくつかの電気陰性度スケールがAllred – Rochow、Sanderson、およびAllenです。これらのスケールはすべて、電気陰性度(かなり複雑な数値)を計算するための独自の方程式を持っています。
  • 電気陰性 ユニットなし.