Elektronegatiivisuus#
Kun tutkitaan kahden atomin välisen sidoksen luonnetta, nyrkkisääntönä voidaan pitää, että
metallit pyrkivät luovuttamaan elektroneja, jolloin niitä nimitetään elektropositiivisiksi
typpi ja happi sekä halogeenit pyrkivät vetämään sidoselektroneja puoleensa tai vastaanottamaan kokonaan elektroneja, eli ovat elektronegatiivisia
orgaanisen kemian perusalkuaineet hiili ja vety ovat jotain tältä väliltä (kuten fosfori ja rikkikin)
elektronegatiivisuus kasvaa mentäessä jaksollisessa oikealle ja ylös
Elektronegatiivisuudella tarkoitetaan atomin suhteellista kykyä vetää kemiallisen sidoksen muodostumiseen osallistuvia sidoselektroneja puoleensa. Taulukkoarvot kuvaavat siis vain alkuaineiden keskinäistä suhdetta, ja usein riittääkin tarkastella, kummalla sidokseen osallistuvalla atomilla on suurempi elektronegatiivisuusarvo ja kuinka suuri on taulukkoarvoista laskettu elektronegatiivisuusero. Jos sidoksen muodostumiseen osallistuvien atomien elektronegatiivisuusero on 1,7 tai enemmän, sidos tulkitaan ionisidokseksi. Tällöin sanotaan, että sidoksen ioniluonne on prosentteina yli 50 %. Jos elektronegatiivisuusero on alle 1,7, sidos tulkitaan kovalenttiseksi sidokseksi. Todellisuudessa selkeää jakoa ionisidoksen ja kovalenttisen sidoksen välillä voida näin karkeasti aina tehdä, mutta taulukko riittää tekemään suhteellisen hyvät tulkinnat sidoksen luonteesta.
Oppikirjan > Taulukoita-osiossa ja Moodlen tehtävissä olevat arvot on poimittu ptable.com-sivustolta.
Taulukkoarvoina käyttiin pitkään, myös MAOL:n taulukkokirjassa, Linus Paulingin mittaamia kokeellisia arvoja vuodelta 1932.
Esimerkki: alumiinimonoksidi (Al2O3)
Alumiinioksidi on muodostunut alumiini- ja happiatomeista. Alumiini on metalli ja happi epämetalli, joten alumiini ja hapen välisten sidosten voidaan olettaa olevan ionisidoksia. Alumiinin elektronegatiivisuusarvo on 1,61 ja hapen 3,44. Täten elektronegatiivisuusero on 3,44 - 1,61 = 1,83 ja sidos tulkitaan ionisidokseksi. Sidoksen ioniluonne on L. Paulingin mukaan noin 55 %.
Esimerkki: hiilimonoksidi (CO)
Hiilimonoksidiyhdisteessä on yksi hiili- ja happiatomi sitoutunut toisiinsa. Kumpikin luokitellaan epämetalleiksi, joten syntyneen sidoksen voidaan olettaa olevan kovalenttinen. Hiilen elektronegatiivisuusarvo on 2,55 ja hapen 3,44. Täten elektronegatiivisuusero on 3,44 - 2,55 = 0,89. Koska elektronegatiivisuusero on alle 1,7, sidos tulkitaan kovalenttiseksi. Sidoksen ioniluonne on L. Paulingin mukaan noin 19 %.
Vahvat kemialliset sidokset#
Tarkastellaan seuraavaksi, miten atomit voivat liittyä erilaisissa yhdisteissä toisiinsa kemiallisin sidoksin. Tällöin puhutaan vahvoista kemiallisista sidoksista, joita ovat
ionisidos
metallisidos
ja kovalenttinen sidos.
Kyseisten sidosten katkaiseminen vaatii paljon energiaa. Vahvojen kemiallisten sidosten muodostuminen pääryhmien alkuaineiden välillä voidaan selittää melko hyvin Bohrin atomimallilla, vaikkakin hapetuslukujen ja elektronien tarkemman siirtymisen atomilta toiselle ymmärtäminen vaatii usein kvanttimekaanista atomimallia.