9.7

Electronegatividad

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Los no metales forman enlaces covalentes al compartir electrones. Pero, estos electrones se comparten por igual entre ambos átomos, o un átomo atrae los electrones más que el otro? El modelo de Lewis describe todos los enlaces covalentes como electrones que se comparten por igual;Sin embargo, este no es siempre el caso.

Por ejemplo, si se coloca nitrógeno gaseoso en un campo eléctrico, se orientará igualmente entre los polos. Pero cuando se coloca cloruro de hidrógeno gaseoso, una molécula neutra, en un campo eléctrico, el hidrógeno se orienta hacia el cátodo y el cloro hacia el ánodo, lo que indica que el hidrógeno tiene una carga parcial positiva y el cloro una carga parcial negativa. La capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo se llama electronegatividad.

Por lo tanto, se dice que el cloro es más electronegativo que el hidrógeno, atrayendo los electrones compartidos hacia sí mismo, mientras se resiste a la eliminación de sus propios electrones. Sin embargo, esto no hace que el enlace sea iónico. En un enlace iónico, los electrones se transfieren de metales a no metales, mientras que en el ácido clorhídrico, los electrones se comparten de manera desigual.

La densidad de electrones es mayor en el cloro que en el átomo de hidrógeno formando un enlace covalente polar. Cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre dos átomos, más polar será el enlace. Por lo tanto, además de los enlaces covalentes o iónicos no polares, los enlaces covalentes polares se encuentran en una gran variedad de compuestos.

El químico estadounidense Linus Pauling estudió las energías necesarias para romper enlaces en moléculas como el cloro diatómico o el hidrógeno. Estableció una escala de electronegatividad basada en datos termoquímicos, que ayuda a predecir los tipos de enlaces. La electronegatividad está asociada con la energía de ionización y la afinidad electrónica de los átomos.

En la tabla periódica, los valores de electronegatividad aumentan de izquierda a derecha:los metales son menos electronegativos en comparación con los no metales, con excepción de los metales de transición. Además, los valores de electronegatividad disminuyen en la columna y al aumentar el tamaño atómico, porque los átomos son menos capaces de atraer electrones hacia sí mismos. El flúor, el elemento más electronegativo, tiene la electronegatividad asignada arbitrariamente un valor de 3, 98.

El francio, por otro lado, es el elemento menos electronegativo con un valor de electronegatividad de 0, 7. La electronegatividad no tiene unidad;no se puede determinar experimentalmente.

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La electronegatividad es la propiedad de los átomos del enlace que determina si un enlace es no polar o covalente polar.

Los valores de electronegatividad de los elementos fueron propuestos por uno de los químicos más famosos del siglo XX: Linus Pauling. Pauling investigó las energías requeridas para romper enlaces en moléculas heteronucleares como el hidrógeno y el fluoruro. Basándose en los valores, propuso que la energía requerida para romper un enlace será el promedio de energías de enlace de H₂ (436 kJ/mol) y F₂ (155 kJ/mol), es decir, 296 kJ/mol. Sin embargo, la energía de enlace obtenida experimentalmente de HF es de 565 kJ/mol, que es mucho más alta que el valor previsto. Para dar cuenta de esta diferencia, Pauling sugirió que el enlace debe tener un carácter iónico, que está determinado por el concepto de electronegatividad.

La electronegatividad es una medida de la tendencia de un átomo a atraer electrones (o densidad electrónica) hacia sí mismo.

La electronegatividad determina cómo se distribuyen los electrones compartidos entre los dos átomos de un enlace. Cuanto más fuertemente atrae un átomo a los electrones en sus enlaces, mayor es su electronegatividad. Los electrones en un enlace covalente polar se desplazan hacia el átomo más electronegativo; por lo tanto, el átomo más electronegativo es el que tiene la carga negativa parcial. Cuanto mayor sea la diferencia en la electronegatividad, más polarizada será la distribución de los electrones y más grandes serán las cargas parciales de los átomos.

Electronegatividad y la Tabla Periódica

La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en un período de la tabla periódica y disminuye al descender en un grupo.
Los valores de electronegatividad obtenidos por Pauling siguen tendencias periódicas predecibles, con las electronegatividades más altas hacia la parte superior derecha de la tabla periódica.
Así, los no metales, que se encuentran en la parte superior derecha, tienden a tener las electronegativities más altas, siendo el flúor el elemento más electronegativo de todos (EN = 4,0).
Los metales tienden a ser elementos menos electronegativos, y los metales del grupo 1 tienen las electronegatividades más bajas.
Los gases nobles se excluyen de la lista de electronegatividad porque estos átomos generalmente no comparten electrones con otros átomos ya que tienen una capa de valencia llena. (Si bien existen compuestos de gases nobles como el XeO₂, sólo pueden formarse en condiciones extremas, y por lo tanto no encajan perfectamente en el modelo general de la electronegatividad.)

Electronegatividad versus afinidad electrónica

Tenga cuidado de no confundir electronegatividad y afinidad electrónica. La afinidad electrónica de un elemento es una cantidad física mensurable, a saber, la energía liberada o absorbida cuando un átomo aislado en estado gaseoso adquiere un electrón, medido en kJ/mol. La electronegatividad, por otro lado, describe la fuerza con que un átomo atrae electrones en un enlace. Es una cantidad sin dimensiones que se calcula, no se mide. Pauling obtuvo los primeros valores de electronegatividad comparando las cantidades de energía requeridas para romper diferentes tipos de enlaces. Eligió una escala relativa arbitraria que oscilaba entre 0 y 4.

Este texto es adaptado deOpenstax, Química 2e, Sección: 7.2 Enlace Covalente.

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Los no metales forman enlaces covalentes al compartir electrones. Pero, estos electrones se comparten por igual entre ambos átomos, o un átomo atrae los electrones más que el otro? El modelo de Lewis describe todos los enlaces covalentes como electrones que se comparten por igual;Sin embargo, este no es siempre el caso.

Por ejemplo, si se coloca nitrógeno gaseoso en un campo eléctrico, se orientará igualmente entre los polos. Pero cuando se coloca cloruro de hidrógeno gaseoso, una molécula neutra, en un campo eléctrico, el hidrógeno se orienta hacia el cátodo y el cloro hacia el ánodo, lo que indica que el hidrógeno tiene una carga parcial positiva y el cloro una carga parcial negativa. La capacidad de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo se llama electronegatividad.

Por lo tanto, se dice que el cloro es más electronegativo que el hidrógeno, atrayendo los electrones compartidos hacia sí mismo, mientras se resiste a la eliminación de sus propios electrones. Sin embargo, esto no hace que el enlace sea iónico. En un enlace iónico, los electrones se transfieren de metales a no metales, mientras que en el ácido clorhídrico, los electrones se comparten de manera desigual.

La densidad de electrones es mayor en el cloro que en el átomo de hidrógeno formando un enlace covalente polar. Cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre dos átomos, más polar será el enlace. Por lo tanto, además de los enlaces covalentes o iónicos no polares, los enlaces covalentes polares se encuentran en una gran variedad de compuestos.

El químico estadounidense Linus Pauling estudió las energías necesarias para romper enlaces en moléculas como el cloro diatómico o el hidrógeno. Estableció una escala de electronegatividad basada en datos termoquímicos, que ayuda a predecir los tipos de enlaces. La electronegatividad está asociada con la energía de ionización y la afinidad electrónica de los átomos.

En la tabla periódica, los valores de electronegatividad aumentan de izquierda a derecha:los metales son menos electronegativos en comparación con los no metales, con excepción de los metales de transición. Además, los valores de electronegatividad disminuyen en la columna y al aumentar el tamaño atómico, porque los átomos son menos capaces de atraer electrones hacia sí mismos. El flúor, el elemento más electronegativo, tiene la electronegatividad asignada arbitrariamente un valor de 3, 98.

El francio, por otro lado, es el elemento menos electronegativo con un valor de electronegatividad de 0, 7. La electronegatividad no tiene unidad;no se puede determinar experimentalmente.

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