NộI Dung

• Các bước
• Lời khuyên

Trong hóa học, độ âm điện nó là thước đo lực hút mà nguyên tử tác dụng lên các electron trong liên kết. Một nguyên tử có độ âm điện lớn sẽ thu hút các electron với cường độ lớn, trong khi nguyên tử có độ âm điện thấp sẽ làm điều đó với cường độ nhỏ. Các giá trị này được sử dụng để dự đoán các nguyên tử khác nhau sẽ hoạt động như thế nào khi liên kết với nhau, làm cho chủ đề này trở thành một kỹ năng quan trọng trong hóa học cơ bản.

Các bước

Phương pháp 1/3: Các khái niệm cơ bản về độ âm điện

1. 

   Hiểu rằng liên kết hóa học xảy ra khi các nguyên tử chia sẻ electron. Để hiểu độ âm điện, điều quan trọng đầu tiên là phải hiểu "liên kết" là gì. Hai nguyên tử bất kỳ trong phân tử "kết nối" với nhau trong sơ đồ phân tử được cho là có liên kết giữa chúng. Về cơ bản, điều này có nghĩa là chúng chia sẻ một tập hợp hai điện tử - mỗi nguyên tử đóng góp một nguyên tử vào liên kết.
   • Các lý do chính xác liên quan đến lý do tại sao các nguyên tử chia sẻ các electron và liên kết với nhau không tương ứng với trọng tâm của bài viết này. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, hãy tìm kiếm trên internet các khái niệm cơ bản về liên kết hóa học.

2. 

   
   
   Hiểu độ âm điện ảnh hưởng như thế nào đến các electron có trong liên kết. Khi hai nguyên tử chia sẻ một tập hợp hai electron trong một liên kết, không phải lúc nào cũng có sự chia sẻ bằng nhau giữa chúng. Khi một trong số chúng có độ âm điện lớn hơn nguyên tử mà nó được gắn vào, nó sẽ đưa hai electron lại gần chính nó. Một nguyên tử có độ âm điện rất lớn có thể kéo các điện tử về phía của nó trong liên kết, gần như hủy bỏ sự chia sẻ với nguyên tử kia.
   • Ví dụ, trong phân tử NaCl (natri clorua), nguyên tử clo có độ âm điện lớn và natri có độ âm điện thấp. Chẳng bao lâu, các electron sẽ được kéo hướng tới clo và tránh xa natri.

3. 

   
   
   Sử dụng bảng độ âm điện để tham khảo. Bảng độ âm điện trình bày các nguyên tố được sắp xếp giống hệt như bảng tuần hoàn, nhưng với mỗi nguyên tử được đánh dấu độ âm điện của nó. Chúng có thể được tìm thấy trong một số sách giáo khoa hóa học, trong các bài báo kỹ thuật và cả trên internet.
   • Đây là một bảng độ âm điện tuyệt vời. Lưu ý rằng nó sử dụng thang độ âm điện Pauling, phổ biến hơn. Tuy nhiên, có những cách khác để đo độ âm điện, một trong số đó sẽ được trình bày dưới đây.

4. 

   
   
   Ghi nhớ xu hướng độ âm điện để dễ dàng ước tính. Nếu bạn không có bảng độ âm điện trong tay, bạn vẫn có thể ước tính giá trị này dựa trên vị trí của bạn trong bảng tuần hoàn. Theo nguyên tắc chung:
   • Độ âm điện của nguyên tử tăng khi bạn di chuyển đến đúng trong bảng tuần hoàn.
   • Độ âm điện của nguyên tử tăng khi bạn chuyển đến lên trong bảng tuần hoàn.
   • Do đó, các nguyên tử ở góc trên bên phải có giá trị độ âm điện cao nhất và những nguyên tử ở góc dưới bên trái có giá trị thấp nhất.
   • Ví dụ, trong ví dụ NaCl trước, bạn có thể xác định rằng clo có độ âm điện lớn hơn natri vì nó gần như ở điểm bên phải cao nhất. Mặt khác, natri nằm xa bên trái của bảng, khiến nó trở thành một trong những nguyên tử có giá trị thấp nhất.

Phương pháp 2/3: Tìm mối liên hệ với độ âm điện

1. 

   Tìm sự khác biệt về độ âm điện giữa hai nguyên tử. Khi hai nguyên tử liên kết với nhau, sự khác biệt giữa các giá trị độ âm điện của chúng tiết lộ rất nhiều về chất lượng của liên kết đó. Lấy giá trị lớn nhất trừ giá trị nhỏ nhất để tìm hiệu số.
   • Ví dụ, nếu chúng ta đang xem xét phân tử HF, chúng ta sẽ lấy giá trị độ âm điện của hydro (2.1) trừ đi giá trị độ âm điện của flo (4.0). 4,0 - 2,1 = 1,9.

2. 

   Nếu sự khác biệt dưới 0,5, liên kết là liên kết cộng hóa trị và không phân cực. Ở đây, các electron được chia sẻ gần như bằng nhau. Các liên kết này không tạo thành các phân tử có sự khác biệt lớn về điện tích ở hai đầu. Các liên kết phân cực thường rất khó bị phá vỡ.
   • Ví dụ, phân tử O₂ trình bày loại kết nối này. Vì hai phân tử oxi có cùng độ âm điện nên hiệu số giữa chúng bằng 0.

3. 

   Nếu sự khác biệt giữa 0,5 và 1,6, liên kết là cộng hóa trị và có cực. Những liên kết này giữ nhiều electron ở đầu này hơn ở đầu kia. Điều này làm cho phân tử âm hơn một chút ở cuối với nhiều điện tử hơn và dương hơn một chút ở cuối không có chúng. Sự mất cân bằng điện tích trong các liên kết này cho phép các phân tử tham gia vào một số phản ứng cụ thể.
   • Một ví dụ điển hình về điều này là phân tử H₂O (nước). O có độ âm điện hơn H nên giữ các electron lại gần nhau hơn và làm cho toàn bộ phân tử âm một phần ở đầu O và một phần dương ở đầu H.

4. 

   Nếu sự khác biệt lớn hơn 2, liên kết là ion. Trong các liên kết này, các electron được định vị hoàn toàn ở một đầu. Nguyên tử nhiễm điện âm nhất nhận được điện tích âm và nguyên tử độ âm điện ít nhất nhận được điện tích dương. Loại liên kết này cho phép các nguyên tử phản ứng với các nguyên tử khác hoặc xa hơn nữa, được phân tách bởi các nguyên tử phân cực.
   • Một ví dụ về điều này là NaCl (natri clorua). Clo có độ âm điện lớn đến mức nó kéo cả hai electron từ liên kết về phía nhau, để lại natri mang điện tích dương.

5. 

   Nếu sự khác biệt giữa 1,6 và 2, hãy tìm kim loại. Nếu ở đó một kim loại hiện diện trong liên kết, điều này cho thấy rằng nó là ion. Nếu có các phi kim khác, liên kết là Cực trị.
   • Kim loại bao gồm hầu hết các nguyên tử ở bên trái và ở trung tâm của bảng tuần hoàn. Trang này có một bảng hiển thị các nguyên tố là kim loại.
   • Ví dụ HF trước đây của chúng tôi rơi vào nhóm đó. Vì H và F không phải là kim loại nên liên kết sẽ là Cực trị.

Phương pháp 3/3: Khám phá độ âm điện của Mulliken

1. 

   Tìm năng lượng ion hóa đầu tiên của nguyên tử của bạn. Độ âm điện của Mulliken bao gồm một phương pháp đo hơi khác so với phương pháp đo được tìm thấy trong bảng Pauling ở trên. Để tìm giá trị của nó cho một nguyên tử nhất định, hãy tìm năng lượng ion hóa đầu tiên của bạn. Đây là năng lượng cần thiết để làm cho nguyên tử phóng một electron.
   • Giá trị này có thể được tìm thấy trong các tài liệu tham khảo hóa học. Trang này có một bảng tốt mà bạn có thể sử dụng (cuộn xuống để tìm nó).
   • Ví dụ, giả sử bạn muốn tìm hiểu độ âm điện của liti (Li) là gì. Trong bảng ở trang trên, chúng ta có thể thấy rằng năng lượng ion hóa thứ nhất tương đương với 520 kJ / mol.

2. 

   Tìm xem ái lực electron của nguyên tử là gì. Đây là phép đo năng lượng thu được khi một điện tử được thêm vào nguyên tử để tạo thành ion âm. Một lần nữa, đây là điều nên được tìm thấy trong các tài liệu tham khảo. Trang này có các nguồn có thể hữu ích.
   • Ái lực điện tử của liti bằng 60 kJ mol.

3. 

   Giải phương trình độ âm điện của Mulliken. Khi sử dụng kJ / mol làm đơn vị năng lượng, phương trình độ âm điện của Mulliken có thể được viết dưới dạng EN_Mulliken = (1,97 × 10) (E_Tôi + E_và) + 0,19. Đưa dữ liệu đã biết vào phương trình và tìm giá trị của EN_Mulliken.
   • Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ đi đến giải pháp sau:

     EN_Mulliken = (1,97 × 10) (E_Tôi + E_và) + 0,19

     EN_Mulliken = (1,97 × 10)(520 + 60) + 0,19

     EN_Mulliken = 1,143 + 0,19 = 1,333

Lời khuyên

• Ngoài thang đo Pauling và Mulliken, còn có các thang đo độ âm điện khác, chẳng hạn như Allred-Rochow, Sanderson và Allen. Mỗi phương trình đều có phương trình tính độ âm điện riêng (và một số phương trình có thể khá phức tạp).
• Độ âm điện không có đơn vị đo lường.