Przeczytaj
Zmiany elektroujemności na tle układu okresowego
Elektroujemność to miara zdolności przyciągania elektronów przez atom danego pierwiastka chemicznego, kiedy tworzy wiązanie chemiczne. Wartości elektroujemności możemy odczytać z tablic chemicznych, na których podawane są wg skali Paulingaskali Paulinga. Skala Paulinga jest wynikiem analizy pomiarów energii i polaryzacji wiązań chemicznych w dwuatomowych cząsteczkach.
Przeanalizuj poniższy układ okresowy tak, aby móc określić, jak zmienia się elektroujemność w okresie i grupie.
Przykładowo spójrz na okres drugi, który rozpoczyna się od atomu litu, posiadającego elektroujemność . Kolejnym atomem jest beryl, charakteryzujący się elektroujemnością równą . Patrząc dalej, każdy kolejny pierwiastek w okresie posiada wyższą elektroujemność. Wartość elektroujemności wzrasta w okresie, czyli wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastków. Jest to konsekwencją zmniejszającego się promienia atomowegopromienia atomowego, ponieważ im bliżej jądra atomowego znajduje się powłoka walencyjna, na którą przyciągany jest elektron, tym silniejsze jest przyciąganie elektrostatyczne.
Analizując, w jaki sposób elektroujemność zmienia się w grupie, spójrz przykładowo na grupę drugą. Atom berylu posiada elektroujemność wynoszącą , natomiast kolejny w tej grupie atom magnezu opisywany jest elektroujemnością równą . Idąc dalej, każdy kolejny pierwiastek posiada niższą elektroujemność. Wartość elektroujemności maleje w grupie, czyli wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastków. Jest to konsekwencją rosnącego promienia atomowego, ponieważ im dalej od jądra atomowego znajduje się powłoka walencyjna, na którą przyciągany jest elektron, tym słabsze jest przyciąganie elektrostatyczne.
Wyjątkiem jest atom wodoru, którego elektroujemność jest znacznie wyższa niż pozostałych litowców, z którymi sąsiaduje w układzie okresowym. Alternatywnym rozwiązaniem byłoby umieścić wodór w grupie, jednak wtedy elektroujemność wodoru () byłaby dużo niższa niż pozostałych fluorowców (np. fluor ma elektroujemność ). Elektroujemność wodoru jest najbardziej zbliżona do tej, którą posiadają pierwiastki grupy układu okresowego.
Charakter metaliczny i niemetaliczny na tle układu okresowego
Niską elektroujemność posiadają pierwiastki metaliczne. Pierwiastkiem o najsilniejszych metalicznych właściwościach jest cez, ponieważ posiada najniższą elektroujemność (lub sztucznie otrzymany frans o tej samej elektroujemności). Atom o niskiej elektroujemności słabo przyciąga elektrony, a chętnie oddaje je innym atomom. Czasem określa się go jako atom elektrododatnielektrododatni.
Odwrotnie jest w przypadku atomów posiadających wysoką elektroujemność, ponieważ one silnie przyciągają do siebie elektrony. Do takich pierwiastków należą niemetale, a wśród nich najsilniejszym jest fluor, ponieważ jego elektroujemność jest najwyższa i wynosi aż . O pierwiastkach o tak wysokiej elektroujemności mówimy, że są elektroujemneelektroujemne.
Dla pierwiastków grupy układu okresowego nie są wyznaczane wartości elektroujemności, ponieważ mają one najkorzystniejszą energetycznie konfigurację elektronową, przez co są stosunkowo bierne chemicznie. Spełniając tę regułę, hel posiada dwa elektrony walencyjne (tzw. dublet elektronowy), natomiast pozostałe helowce posiadają osiem elektronów walencyjnych (tzw. oktet elektronowy). Różnica elektroujemności pomiędzy atomami, które się łączą, ma główny wpływ na rodzaj utworzonego między nimi wiązania chemicznego.
Słownik
miara zdolności przyciągania elektronów przez atom danego pierwiastka chemicznego, kiedy tworzy on wiązanie chemiczne
skala elektroujemności, opracowana przez Linusa Carla Paulinga w roku
liczba określająca wielkość atomu; zwykle przyjmuje się, że jest on równy połowie długości pojedynczego wiązania kowalencyjnego (atomowego) między atomami tego samego pierwiastka w cząsteczce; w przypadku metali za promień atomowy przyjmuje się połowę odległości między sąsiednimi atomami metalu w sieci krystalicznej; wielkości promienia atomowego mają charakter przybliżony i zmieniają się w pewnym zakresie w zależności od stopnia utlenienia pierwiastka, jego liczby koordynacyjnej i rodzaju wiązań w cząsteczce.
wykazujący zdolność do oddawania (odpychania) elektronów podczas tworzenia wiązania i uzyskiwania pełnego lub cząstkowego ładunku dodatniego
wykazujący zdolność do przyjmowania (przyciągania) elektronów podczas tworzenia wiązania i uzyskiwania pełnego lub cząstkowego ładunku ujemnego
Bibliografia
Pazdro K., Rola‑Noworyta A., Chemia Repetytorium dla przyszłych maturzystów i studentów, Warszawa 2014.
Encyklopedia PWN