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Electronegatividad

Última actualización

30 oct 2022
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- Descripción general de la teoría de los bonos Pauling y Valence
- Estructuras 3-D de Moléculas

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Habilidades para Desarrollar

Describir y explicar la tendencia periódica de la electronegatividad
Discutir la importancia de la electronegatividad

La electronegatividad es una medida de cuánto atrae un átomo a los electrones. Por ejemplo, un átomo más electronegativo se reducirá fácilmente, mientras que un átomo menos electronegativo se oxidará fácilmente. En los enlaces covalentes, más átomos electronegativos “tiran más” de los electrones de unión, por lo que los electrones compartidos pueden pasar más de la mitad de su tiempo con el átomo más electronegativo, dándole una carga negativa parcial. (Por ejemplo, O en el agua tiene una carga negativa parcial porque es más electronegativo que H.) Esto también influirá en el momento del dipolo del enlace.

¿Cómo definimos la electronegatividad?

Una forma en la que podemos definir la electronegatividad es diciendo que es proporcional a la suma de la energía de ionización y la afinidad electrónica. Si es difícil quitar electrones, y fácil de agregar electrones, la electronegatividad es grande.

$EN = constant \times (IE + EA)$

Elegimos la constante para que F tenga EN=4, y luego usamos la misma constante para todos los demás elementos.

Sin embargo, las afinidades de los electrones no se conocen exactamente para la mayoría de los elementos, por lo que la primera definición (la definición de Mulliken, hablaremos más sobre Mulliken en la siguiente sección) es limitada. Pauling propuso una definición diferente, que da resultados similares pero utiliza mediciones más fáciles.

La escala de electronegatividad de Pauling se basa en energías de resonancia iónica. Considera 2 moléculas diatómicas A ₂ y B ₂. Podemos medir la energía de enlace de cada uno. También podemos describir el enlace mediante resonancia entre una estructura covalente, A—A y estructuras iónicas [A ⁺] [A ^—]. Si hacemos la molécula AB, ¿cuál es su energía de enlace? En este caso, debido a que A no es lo mismo que B, una de las estructuras de resonancia iónica será más importante, y contribuirá a aumentar la estabilización de la resonancia. Podemos modelar el enlace en AB usando resonancia entre las estructuras covalente e iónica, A—B, [A ⁺] [B ^—] y [A ^—] [B ⁺]. Podemos adivinar que la fuerza de enlace covalente pura A—B es el promedio de los enlaces covalentes A—A y B—B, porque esto depende de factores como la distancia entre los núcleos y la repulsión entre los electrones. La energía de resonancia adicional del aumento de la estabilidad de una de las estructuras iónicas debería hacer que la energía de enlace A—B sea mayor que el promedio de los enlaces A—A y B-B, y esto se observa. (Convénzase usando los datos de la sección anterior.) Cuanto mayor sea la diferencia entre los elementos, más estable se vuelve la estructura iónica y mayor es la energía de resonancia. La diferencia entre el promedio de los enlaces A—A y B—B y la energía experimental de enlace A—B se utiliza como base de la escala de electronegatividad de Pauling.

Predicción de Electronegatividades Relativas

Prácticamente sigue el mismo patrón que esperarías basado en la energía de ionización y la afinidad electrónica. Así, en general, la electronegatividad es grande en la parte superior derecha de la tabla periódica y disminuye hacia abajo y hacia la izquierda. Es bueno saber que la electronegatividad de H se encuentra entre B y C. (Aunque H está escrito en el extremo izquierdo de la tabla periódica, es una especie de entre un metal alcalino y un halógeno).

¡Mira ES por ti mismo!

Ir a la página de afinidad electrónica de Ptable. Vea la tendencia general (más grande arriba y derecha) con algunas electronegatividades relativamente altas entre los metales de transición pesados, como el oro, también.

Una ilustración de la tendencia general de la electronegatividad a lo largo de la tabla periódica.

Uso de Electronegatividad

Podemos usar la electronegatividad como una manera conveniente de predecir la polarización de los enlaces covalentes (es decir, qué tan iónicos son). En el extremo, podemos usarlo para predecir si los compuestos son covalentes o iónicos, lo que sugiere también que se correlaciona aproximadamente con carácter metálico o no metálico. También podemos usarlo para predecir buenas estructuras de Lewis, que suelen tener las cargas formales negativas sobre los átomos más electronegativos. (Si sigues esta regla de manera consistente, predecirás mucho más enlaces iónicos de lo que cabría esperar, lo que en realidad es consistente con modelos más sofisticados).

La definición Pauling de electronegatividad nos lleva a la conclusión de que las reacciones de “combinación de elementos” siempre o casi siempre deben ser exotérmicas si solo los enlaces simples están presentes en los productos y reactivos. Para N ₂ y O ₂ la energía de enlace múltiple es mayor que 2 veces o 3 veces la energía de enlace simple. Por esta razón, los compuestos entre N y O y elementos de electronegavicia similar como Cl podrían tener calores de formación positivos, lo que significa que pueden descomponerse exotérmicamente a los elementos. Muchos compuestos reactivos que se descomponen para formar gases elementales, como explosivos y blanqueadores, son compuestos de Cl, N y O.

Enlaces externos

CrashCourse Química: Moléculas Polares y No Polares (11 min)
Khan Academy: electronegatividad (12 min)

Colaboradores y Atribuciones

Emily V Eames (City College of San Francisco)