Back to chapter

9.7:

전기음성도

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Electronegativity

Languages

Share

비금속은 전자를 공유하여 공유결합을 형성합니다. 그러나 이러한 전자들은 두 원자 사이에서 동등하게 공유됩니까, 아니면 한 원자가 다른 원자들보다 더 많이 전자를 끌어당깁니까? 루이스 모형은 모든 공유 결합을 동등하게 공유된 전자로 묘사하지만, 항상 그렇지는 않습니다.예를 들어, 기체 질소가 전기장에 배치되면 극 사이에서 동등하게 방향을 잡을 것입니다. 그러나 중성 분자인 기체 염화수소를 전기장에 놓으면 수소가 음극으로 향하며 염소가 양극으로 향하게 되는데, 이는 수소가 부분적인 양전하를 가지고 있고 염소가 부분적인 음전하를 가지고 있음을 나타냅니다. 원자가 자기쪽으로 전자를 끌어당기는 능력을 전기 음성도라고 합니다.따라서 염소는 수소보다 더 음성으로 되며 공유된 전자를 자기 쪽으로 끌어당기는 동시에 자기가 소유한 전자의 제거에 저항합니다. 그러나 이것이 결합을 이온성으로 만들지는 않습니다. 이온 결합에서는 전자가 금속에서 비금속까지 이동하는 반면에 염화수소에서는 전자가 동등하게 공유됩니다.전자 밀도는 수소보다 염소에서 더 높아 이 결합은 극성 공유 결합이 됩니다. 두 원자의 전기 음성도 차이가 클수록 결합은 더 극성을 띠게 됩니다. 따라서 비극성 공유 결합 또는 이온성 결합 외에도 극성 공유 결합은 다양한 화합물에서 발견됩니다.미국의 화학자 라이너스 폴링은 이원자 염소나 수소와 같은 분자의 결합을 깨는데 필요한 에너지를 연구했습니다. 그는 열화학 데이터를 기반으로 한 전기음성도 척도를 설정했는데, 이것은 결합 유형을 예측하는 데 도움이 됩니다. 전기음성도는 원자의 이온화 에너지와 전자 친화도와 관련이 있습니다.주기율표에서, 전기 음성도 값은 왼쪽에서 오른쪽으로 가면서 증가합니다. 금속은 비금속과 비교해볼 때 전기 음성도가 낮으며, 여기서 전이 원소는 예외로 합니다. 또한 전기 음성도 값은 열 아래로 내려가면서 원자 크기가 증가하면서 감소하는데 이는 원자가 자기 쪽으로 전자를 끌어당길 수 있는 능력이 떨어지기 때입니다, 전기적으로 가장 음성인 불소는 임의로 할당된 전기 음성도 값 3.98을 가집니다.반면에 프란슘은 전기 음성도 값이 0.7인 최소의 전기 음성 원소입니다. 전기 음성도는 단위가 없으며 실험적으로 결정할 수 없습니다.

9.7:

전기음성도

결합이 극성 또는 극성 공유인지 여부는 전기성이라고 하는 결합 원자의 특성에 의해 결정됩니다.

요소의 전기성 값은 20 세기의 가장 유명한 화학자 중 하나에 의해 제안되었다: 라이너스 폴링. 폴링은 수소와 불소와 같은 이성핵 분자의 결합을 끊는 데 필요한 에너지를 조사했습니다. 가치에 따라 채권을 깨는 데 필요한 에너지는 H2(436kJ/mol)와F2(155kJ/mol), 즉 296kJ/mol의 채권 에너지의 평균이 될 것이라고 제안했다. 그러나, HF의 실험적으로 얻은 채권 에너지는 565kJ/mol이며, 이는 예측된 값보다 훨씬 높다. 이러한 차이를 설명하기 위해 폴링은 전자성 개념에 의해 결정되는 이온 문자가 있어야 한다고 제안했습니다.

전기성은 원자가 전자(또는 전자 밀도)를 그 자체로 끌어들이는 경향을 측정한 값입니다.

전기성은 공유 전자가 결합에서 두 원자 사이에 분배되는 방법을 결정합니다. 원자가 결합에 전자를 더 강하게 끌수록 전기성이 커집니다. 극지 공유 결합의 전자는 더 전기 음의 원자쪽으로 이동; 따라서, 더 많은 전기 음성 원자는 부분 음전하를 가진 것입니다. 전기적 차이의 차이가 클수록 전자 분포가 더 편광되고 원자의 부분 전하가 커집니다.

전기성 및 정기표

  • 전기성도주기표의 기간에 걸쳐 왼쪽에서 오른쪽으로 증가하고 그룹이 줄어듭니다.
  • 폴링이 파생한 전기성 값은 예측 가능한 주기적인 추세를 따르며, 주기율표의 오른쪽 상단에 대한 전기적 고지성이 높아집니다.
  • 따라서, 오른쪽 상단에 있는 비금속은, 불소가 모두의 가장 전기음이 많은 요소(EN = 4.0)와 함께 가장 높은 전기적 전기적 예심을 갖는 경향이 있다.
  • 금속은 전기음이 적은 원소경향이 있으며, 그룹 1 금속은 가장 낮은 전기적 소중성을 가지고 있습니다.
  • 고귀한 가스는 이러한 원자가 일반적으로 전체 원자 껍질을 가지고 있기 때문에 다른 원자와 전자를 공유하지 않기 때문에 전기 성 목록에서 제외됩니다. (XeO2와 같은 고귀한 가스 화합물은 존재하지만 극한 조건에서만 형성될 수 있으므로 전기의 일반적인 모델에 깔끔하게 맞지 않습니다.)

전자 선호도 대비 전기성

전기적 및 전자 친화성을 혼동하지 않도록 주의하십시오. 원소의 전자 친화성은 측정 가능한 물리적 수량, 즉, 절연 가스 상 원자가 전자를 획득할 때 방출되거나 흡수되는 에너지, 즉 kJ/mol로 측정된다. 반면, 전기성은 원자가 결합에 전자를 얼마나 단단히 끌어들이는지 설명합니다. 측정되지 않고 계산되는 차원없는 수량입니다. 폴링은 다른 유형의 채권을 깨는 데 필요한 에너지의 양을 비교하여 첫 번째 전기성 값을 도출했습니다. 그는 0에서 4에 이르는 임의의 상대 척도를 선택했습니다.

이 텍스트는 오픈탁스, 화학 2e, 섹션: 7.2 공유 본딩에서 적용됩니다.