Elekronegativität Begründung?
Elektronegativität ist ja das Maß für die Fähigkeit von Atomen, in chem. Bindungen die bindenden Elekronenpaare an sich zu ziehen. Diese wird durch Atomradius und Protonenzahl bestimmt. Aber sind nicht alle Atome durch die Gleiche Anzahl an Protonen und Elektronen nach außen elektrisch neutral? Wie können dann manche Atome aufgrund höherer Protonenzahl die bindenden Elektronenpaare besser anziehen als andere?
3 Antworten
Es stimmt, daß alle Atome elektrisch neutral sind. Manche können aber trotzdem ein zusätzliches Elektron aufnehmen, weil sie tiefliegende unbesetzte Orbitale haben (ja, das ist sehr vereinfacht).
In Molekülen leben die Elektronen in Molekülorbitalen, die man sich näherungsweise aus Atomorbitalen aufgebaut denken kann. An einem bindenden Orbital sind also mehrere, im einfachsten Fall nur zwei, Atomorbitale beteiligt. Wenn die Atome verschieden sind, dann haben diese Atomorbitale verschiedene Energien, und das mit der niedrigeren Energie (in dem die Elektronen also stärker gebunden sind) trägt mehr zum Molekülorbital bei als das mit der höheren Energie. Im Endeffekt ist das Elektron also dann mehr in der Nähe des einen Kerns als beim anderen.
Als Beispiel können wir uns das HF ansehen. Das Elektron des Wasserstoffatoms ist mit 13.6 eV gebunden, das des Fluors aber mit 17.4 eV, das ist also viel stärker gebunden — 1 eV entspricht ja 96.5 kJ/mol. Daher ist das σ-Molekülorbital, das die H–F-Bindung beschreibt, viel mehr am Fluor als am Wasserstoff beheimatet, und man sagt, daß das Fluor die beiden Bindungselektronen zu sich zieht. Im antibindenden Orbital wäre es übrigens umgekehrt, aber das ist ja unbesetzt, spielt also keine Rolle.
(Die angegebenen Zahlen sind die Ionisierungsenergien, also strikt meßbare Größen)
Hmm, alle Energien kommt irgendwie durch die Beiträge aller möglichen Wechselwirkungen zustanden. Atome haben verschiedene Elektronenkonfigurationen, in denen die Elektronen verschieden miteinander wechselwirken, also kommen unterschiedliche Energien heraus.
Selbst wenn Du das für eine wischi-waschi-Erklärung hältst, mußt Du zugeben, daß Orbitalenergien wirklich sehr unterschiedlich sind. Denn die erste Ionisierungsenergie des Atoms ist ja nichts anderes als die Energie des höchsten besetzten orbitals.(plus ein paar Idealisierungen und Näherungen). Und jede Tabelle der Ionisierungsenergien zeigt Dir, wie stark das schwankt, und daß Metalle wesentlich geringere Ionisierungsenergien haben als Nichtmetalle. Das paßt genau zu den tabellierten Werten der Elektronegativität (die oft auch aus Ionisierungsenergien berechnet werden).
Die Elektronegativität wird tatsächlich aus spezifischen Messwerten berechnet.
Ua benötigt man dafür die BindungsEnergie der Einfachbindung zum gleichen Atom. Deshalb haben die Edelgase keine EN, da sie keine Bindungen zu sich selbst machen.
Nach außen hin ist das Atom neutral, allerdings wirken in den Orbitalen natürlich Elektrostatische Kräfte auf die Elektronen die die Elektronen in diesem Orbital halten.
Je höher diese Elektrostatischen Kräfte in diesem, an der Bindung beteiligten, Orbital sind desto höher die Elektronegativität.
Also nur weil das Atom insgesamt Neutral geladen ist bedeutet das nicht, dass es keine elektrostatische Wechselwirkungen innerhalb des Atoms gibt und es bedeutet auch nicht, dass ein Atom in seiner näheren Umgebund keine Elektrostatischen Wechselwirkungen zeigen könnte.
In nächste Umgebung ist ein Atom von außen betrachtet ein elektrostatischer Multipol.
Das war ne wirklich gute Antwort. Ich wollte nur nochmal wissen: Du sagst: Wenn die Atome verschieden sind, dann haben diese Atomorbitale verschiedene Energien, und das mit der niedrigeren Energie (in dem die Elektronen also stärker gebunden sind) trägt mehr zum Molekülorbital bei als das mit der höheren Energie.
Aber warum ist das der Fall? Also, warum haben die unterschiedliche Energien?