Elektroujemność pierwiastków

Skala Paulinga — co oznaczają wartości elektroujemności

Skalę zaproponował Linus Pauling i to ona jest używana w szkole. Nie ma tu żadnej jednostki fizycznej — to skala porównawcza, w której pierwiastki uszeregowano względem siebie. Punktem odniesienia jest fluor z wartością 4,0, najsilniej przyciągający elektrony ze wszystkich pierwiastków. Tlen ma około 3,5, chlor i azot około 3,0, wodór 2,1, a typowe metale lekkie wyraźnie poniżej 1,0. Sama liczba nic nie mówi w oderwaniu od drugiej: elektroujemność ma sens dopiero wtedy, gdy porównujemy dwa atomy tworzące wiązanie. Wtedy widać, w którą stronę przesunie się wspólna para elektronowa i który atom w cząsteczce zyska cząstkowy ładunek ujemny, a który dodatni. Wartości ze skali Paulinga podaje się zwykle z jednym miejscem po przecinku i w zadaniach szkolnych zaokrągla, bo chodzi o rząd wielkości różnicy, a nie o precyzję. Istnieją też inne skale elektroujemności, zbudowane na podstawie innych wielkości fizycznych, ale w szkole i w większości tabel spotkasz właśnie skalę Paulinga i to jej wartości podaje się w zadaniach.

Jak zmienia się elektroujemność w okresie i w grupie

W okresie, czyli w poziomym rzędzie tablicy, elektroujemność rośnie od lewej do prawej. Kolejne atomy mają w jądrze coraz więcej protonów, a elektrony walencyjne wciąż trafiają na tę samą powłokę, więc są przyciągane coraz mocniej. Dlatego w drugim okresie lit jest znacznie mniej elektroujemny niż tlen czy fluor. W grupie, czyli w pionowej kolumnie, elektroujemność maleje w dół. Każdy kolejny pierwiastek ma o jedną powłokę więcej, elektrony walencyjne są dalej od jądra i słabiej przez nie trzymane, a dodatkowo osłaniają je elektrony z powłok wewnętrznych. Z tych dwóch tendencji wynika prosty obraz całej tablicy: najbardziej elektroujemne pierwiastki są w prawym górnym rogu, najmniej — w lewym dolnym. Gazów szlachetnych w tym porównaniu zwykle się nie uwzględnia, bo w większości nie tworzą wiązań. Te dwie tendencje wystarczą, żeby porównać dwa pierwiastki bez zaglądania do tabeli: jeśli leżą w tym samym okresie, bardziej elektroujemny jest ten z prawej, a jeśli w tej samej grupie — ten wyżej.

Jak z różnicy elektroujemności ocenić typ wiązania chemicznego

Metoda jest prosta: odczytujesz elektroujemność obu pierwiastków, odejmujesz mniejszą od większej i patrzysz na wynik. Gdy różnica wynosi zero lub jest bardzo mała, poniżej mniej więcej 0,4, wiązanie jest kowalencyjne niespolaryzowane — tak łączą się atomy tego samego pierwiastka, na przykład w cząsteczce H₂. Gdy różnica mieści się mniej więcej między 0,4 a 1,7, mówimy o wiązaniu kowalencyjnym spolaryzowanym: wspólna para elektronowa jest przesunięta w stronę atomu bardziej elektroujemnego, jak w HCl czy w wodzie. Gdy różnica przekracza 1,7, wiązanie uznaje się za jonowe, bo elektron zostaje praktycznie przekazany — tak jest w chlorku sodu NaCl. Granice 0,4 i 1,7 są umowne i przejście między typami wiązań jest płynne, więc w zadaniach warto traktować je jako wskazówkę, a nie sztywną regułę. Wynik ma sens tylko wtedy, gdy porównujesz atomy faktycznie połączone wiązaniem, a nie dowolne dwa pierwiastki z tablicy. W związkach zawierających kilka rodzajów wiązań różnicę liczy się osobno dla każdej pary połączonych atomów.

Najczęstsze pytania