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電負度(Electronegativity)(一):鮑林電負度概念、化學鍵之離子性
電負度(Electronegativity)(一):鮑林電負度概念、化學鍵之離子性
台北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師 / 國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
電負度(electronegativity)又稱陰電性或負電性,是原子的化學特性之一,用來描述原子吸引電子的能力;電負度越大,原子吸引電子的能力越強。當不同元素之間有電負度差異時,形成鍵結的共用電子對之電子雲分佈也會出現不均勻分布現象。
目前常用的電負度概念首先由鮑林(Linus Pauling, 1901-1994)源自於1932年所提出的價鍵理論(Valence bond theory)。鮑林發現兩個不同原子(A-B)之共價鍵鍵能 E(A-B)比同原子分子(A-A和B-B)鍵能之平均值 高。鮑林認為應該有另一個使鍵結穩定的因素存在。其能量差 如方程式一。
此能量差和原子的拉電子能力有關,鮑林定義此能力數值為 χ,方程式一可改寫為
K為常數,χA、χB 分別為原子A、B的電負度。原子的電負度不能直接測量,是和其他元素化合時計算得到的相對值,數值從 0.7 到 3.98,氫原子為 2.20。電負度以週期表整體而言:同週期向右漸增(惰性氣體無電負度),同族向下漸減。(表一)
相關文章:
1. 電負度(Electronegativity)(一):鮑林電負度概念、化學鍵之離子性
2. 電負度( Electronegativity)(二):極性與氫鍵
3. 電負度(Electronegativity)(三):溶解度(Solubility)、酸的強度(Acidity)
參考資料:1. Charles E.Mortimer,吳惠平 譯述,《大學化學》,科技圖書股份有限公司,民國84年。
2. Walter W. Linstromberg and Henry E. Baumgarten,賀孝雍 譯,《有機化學》,曉園出版社,民國74年。
3. 曾國輝 編著,《原子結構》,建宏出版社,民國84年。
4. 曾國輝 編著,《典型元素》,建宏出版社,民國84年。
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Electronegativity
台北縣立三民高級中學化學科林秀蓁老師 / 國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
電負度(electronegativity)又稱陰電性或負電性,是原子的化學特性之一,用來描述原子吸引電子的能力;電負度越大,原子吸引電子的能力越強。當不同元素之間有電負度差異時,形成鍵結的共用電子對之電子雲分佈也會出現不均勻分布現象。
目前常用的電負度概念首先由鮑林(Linus Pauling, 1901-1994)源自於1932年所提出的價鍵理論(Valence bond theory)。鮑林發現兩個不同原子(A-B)之共價鍵鍵能 E(A-B)比同原子分子(A-A和B-B)鍵能之平均值 高。鮑林認為應該有另一個使鍵結穩定的因素存在。其能量差 如方程式一。
此能量差和原子的拉電子能力有關,鮑林定義此能力數值為 χ,方程式一可改寫為
K為常數,χA、χB 分別為原子A、B的電負度。原子的電負度不能直接測量,是和其他元素化合時計算得到的相對值,數值從 0.7 到 3.98,氫原子為 2.20。電負度以週期表整體而言:同週期向右漸增(惰性氣體無電負度),同族向下漸減。(表一)
表一、 鮑林之相對電負度(Pauling electronegativity)
原子間相結合的形式主要可分成離子鍵、共價鍵、金屬鍵。
離子鍵─金屬與非金屬原子相互作用時,電子發生轉移形成陰、陽離子間的吸引力,而將其維繫成為晶體結構。
共價鍵─非金屬原子相互作用時共用電子,共用的電子在兩原子核間形成吸引力,而將其維繫成為分子。
依兩原子間電負度差異大小可簡單區分為:
則 A-B 為離子鍵
則 A-B 為共價鍵
離子鍵─金屬與非金屬原子相互作用時,電子發生轉移形成陰、陽離子間的吸引力,而將其維繫成為晶體結構。
共價鍵─非金屬原子相互作用時共用電子,共用的電子在兩原子核間形成吸引力,而將其維繫成為分子。
依兩原子間電負度差異大小可簡單區分為:
則 A-B 為離子鍵
則 A-B 為共價鍵
計算組成原子電負度差異也能判斷物質為離子晶體或共價分子。鮑林也以偶極矩(dipole moment)計算並比對雙原子分子共價鍵之部分離子性(partial ionic character)(實驗偶極矩/完全解離之離子偶極矩):
例如:CsF 電負度差3.2而具有92%部分離子性
NaCl 電負度差2.3而具有73%部分離子性
HF 電負度差1.8而具有45%部分離子性
HCl 電負度差1.0而具有17%部分離子性
氯化鈹BeCl2電負度差1.5,其具有同族氯化物最低的熔點與沸點及超低的液態導電度(熔點405℃、導電度0.096Ω-1)並可溶解於有機溶劑中,為類似共價鍵之分子固體;而氯化鎂MgCl2電負度差1.8則為高熔點(714℃)之離子晶體。例如:CsF 電負度差3.2而具有92%部分離子性
NaCl 電負度差2.3而具有73%部分離子性
HF 電負度差1.8而具有45%部分離子性
HCl 電負度差1.0而具有17%部分離子性
相關文章:
1. 電負度(Electronegativity)(一):鮑林電負度概念、化學鍵之離子性
2. 電負度( Electronegativity)(二):極性與氫鍵
3. 電負度(Electronegativity)(三):溶解度(Solubility)、酸的強度(Acidity)
參考資料:1. Charles E.Mortimer,吳惠平 譯述,《大學化學》,科技圖書股份有限公司,民國84年。
2. Walter W. Linstromberg and Henry E. Baumgarten,賀孝雍 譯,《有機化學》,曉園出版社,民國74年。
3. 曾國輝 編著,《原子結構》,建宏出版社,民國84年。
4. 曾國輝 編著,《典型元素》,建宏出版社,民國84年。
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Electronegativity
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