Elektronegativität

Elektronegativität (Abkürzung EN; Formelzeichen χ (gr.: Chi)) ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer chemischen Bindung Elektronenpaare an sich zu ziehen (Linus Pauling). Sie wird unter anderem von der Kernladung und dem Atomradius bestimmt . Die Elektronegativität kann daher als Anhaltspunkt für die Polarität und den Ionenbindungscharakter einer Bindung genommen werden: Je höher der Unterschied in der Elektronegativität der gebundenen Elemente, desto polarer ist die Bindung.

Atome mit hoher Elektronegativität bezeichnet man auch als elektronegativ, solche mit geringer Elektronegativität als elektropositiv. Die Elektronegativität nimmt in der Regel innerhalb einer Elementperiode von links nach rechts zu und innerhalb einer Elementgruppe von oben nach unten ab.

Es existieren verschiedene Methoden zur Bestimmung der EN. Die Hauptschwierigkeit dabei ist, dass sich die EN auf das Verhalten eines bestimmten Atoms in einem Atomverband — in einer Einfachbindung — bezieht und nicht auf einzelne, voneinander isolierte Atome im Gaszustand (wie die Ionisierungsenergie und Elektronenaffinität), und dass sie in hohem Maß von der Art und der Anzahl der mit dem betreffenden Atom sonst noch verbundenen Atome abhängt. Durch Berechnung der Elektronegativitätsdifferenz zwischen möglichen Reaktionspartnern lassen sich jedoch unter Zuhilfenahme von Faustregeln Aussagen zur Heftigkeit aktivierter Reaktionen und zur chemischen Bindung der dadurch entstehenden Stoffe treffen.

Einteilungssysteme

Das Elektronegativitätsmodell wurde 1932 durch Linus Pauling eingeführt und später mehrmals verfeinert. Heute finden neben der Pauling-Skala auch die Skalen von Allred-Rochow und Mulliken Verwendung.

Pauling-Skala

Das Pauling-Modell beruht auf der Elektronegativitätsdifferenz zweier Atome A und B als Maß für den ionischen Anteil ihrer Bindung A-B. Sie setzt die Kenntnis der experimentell ermittelten Bindungsdissoziationsenergien der Moleküle A—B, A2 und B2 voraus.

Die Elektronegativitätsdifferenz zweier Atome A und B ergibt sich gemäß:

D_{AB} - \sqrt{D_{AA}D_{BB}} = 96{,}48~\frac{\rm kJ}{\rm mol}(\chi_A-\chi_B)^2

Zur Berechnung der dimensionslosen Elektronegativitätswerte der chemischen Elemente aus der Differenz wurde für Fluor der Wert χF = 3,98 als Referenzpunkt festgelegt.

In der Literatur finden sich oft unterschiedliche Werte für die EN nach Pauling, was auf folgende Gründe zurückzuführen ist:

  1. Die Bindungsdissoziationsenergien sind für manche Elemente bzw. Verbindungen experimentell schwer zugänglich.
  2. Früher verwendete Referenzwerte waren χF = 4,00 und χH = 0,00 (ursprünglicher Wert für Wasserstoff).
  3. Statt des geometrischen Mittels \sqrt{d_{aa}d_{bb}} wurde früher auch das arithmetische Mittel \tfrac{d_{aa}+d_{bb}}{2} verwendet.
  4. Schließlich finden sich in der Literatur unterschiedliche Werte für den Proportionalitätsfaktor.
 

Tabelle der Werte nach Pauling

Pauling-Werte der Elektronegativität im Periodensystem der Elemente (nach [1])
IUPAC-Gruppe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Periode  
1 H
2,2
  He
2 Li
0,98
Be
1,57
  B
2,04
C
2,55
N
3,04
O
3,44
F
3,98
Ne
3 Na
0,93
Mg
1,31
  Al
1,61
Si
1,9
P
2,19
S
2,58
Cl
3,16
Ar
4 K
0,82
Ca
1
Sc
1,36
Ti
1,54
V
1,63
Cr
1,66
Mn
1,55
Fe
1,83
Co
1,88
Ni
1,91
Cu
1,9
Zn
1,65
Ga
1,81
Ge
2,01
As
2,18
Se
2,55
Br
2,96
Kr
3,0
5 Rb
0,82
Sr
0,95
Y
1,22
Zr
1,33
Nb
1,6
Mo
2,16
Tc
1,9
Ru
2,2
Rh
2,28
Pd
2,2
Ag
1,93
Cd
1,69
In
1,78
Sn
1,96
Sb
2,05
Te
2,1
I
2,66
Xe
2,6
6 Cs
0,79
Ba
0,89
La*
1,1
Hf
1,3
Ta
1,5
W
2,36
Re
1,9
Os
2,2
Ir
2,2
Pt
2,2
Au
2,4
Hg
1,9
Tl
1,8
Pb
1,8
Bi
1,9
Po
2
At
2,2
Rn
7 Fr
0,7
Ra
0,9
Ac**
1,1
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Cn
Uut
Uuq
Uup
Uuh
Uus
Uuo
 
 
Lanthanoide *
 
La
1,1
Ce
1,12
Pr
1,13
Nd
1,14
Pm
1,13
Sm
1,17
Eu
1,2
Gd
1,2
Tb
1,1
Dy
1,22
Ho
1,23
Er
1,24
Tm
1,25
Yb
1,1
Lu
1,27
Actinoide **
 
Ac
1,1
Th
1,3
Pa
1,5
U
1,7
Np
1,3
Pu
1,28
Am
1,13
Cm
1,28
Bk
1,3
Cf
1,3
Es
1,3
Fm
1,3
Md
1,3
No
1,3
Lr
1,3
 


Eigenschaften der Atome der Hauptgruppen im Periodensystem (von links nach rechts):



CRC Handbook of Chemistry and Physics: A ready-reference book of chemical and physical data, 90. Aufl., CRC Taylor & Francis, Boca Raton Fla. 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0, Section 9, S. 9-98. 


 
Seitenende
Seite zurück
©  biancahoegel.de; 
Datum der letzten Änderung : Jena, den: 28.03. 2017