Elektronegativität

Elektronegativität nach Pauling

Die Elektronegativität der Elemente wurde von verschiedenen Wissenschaftlern in verschiedener Weise definiert. Am bekanntesten ist die Definition von Linus Pauling. Sie nutzt eine allgemeine Beobachtung:
Die Dissoziationsenergie ED, die benötigt ist, um die Atome A und B in dem Molekül AB mit einer polaren Atombindung voneinander zu trennen, ist größer als die "mittlere" Dissoziationsenergie ED der Moleküle A2 und B2, oder
 
ED(AB)  <   1/2{ED(A2)  +  ED(B2)}
 
Anders geschrieben heißt das
 
ED(AB)  = 1/2ED(A2)  +  1/2ED(B2)  +  D
 
D hängt von der Polarität der Bindung ab. Je polarer die Bindung, desto grösser ist D.
Pauling postulierte, daß D dem Quadrat der Elektronegativitäts-Differenz XA - XB proportional sei.
Mit dem willkürlichen "Nullpunkt" X(Fluor) = XF = 4, und um für die Dissoziationsenergien die Einheit kJ/mol zu bekommen, ergibt sich (mit etwas Willkür) die Formel
 
D  =  96 kJ/mol · (XA  –  XB)2
 
Edelgase haben damit keine Elektronegativität, da sie keine Bindungen eingehen und somit auch keine Dissoziationsenergien haben.
Es gibt aber auch eine ganze Reihe von andern Definitionen, die dann etwas andere Zahlenwerte liefern. Hier noch zwei weitere Definitionen in Kurzform; wer mehr wissen will, kann zur Quelle gehen mit folgendem Link:
http://www.vcs.ethz.ch/chemglobe/general/chembindung/en.html#definition
 

EN-Skala von Allred und Rochow

Angenommen wird, daß X proportional zur elektrostatischen Anziehungskraft F ist, die von der Kernladung z auf die Bindungselektronen ausgeübt wird.
Da die Kernladung aber für die Bindungselektronen nur teilweise "sichtbar" ist (sie wird ja von den inneren Elektronen abgeschirmt), bleibt nur zeff als effektive Kernladung. Damit gilt
 
F  =  zeff · e2
4pe0 · r2
 
Für die Elektronegativität folgt bei bestmöglicher Anpassung an die "Pauling" Werte
 
X  =  3590 · zeff
r2 		  +  0,744
 
Wobei der Atomradius r in pm und zeff als entsprechende Zahl an Elementarladungen einzusetzen ist.
 

EN Skala von Mulliken

Mulliken fand, dass die EN eines Atoms der Differenz seiner Ionisierungsenergie I und seiner Elektronenaffinität A proportional ist.
In anderen Worten: Die Tendenz eines gebundenen Atoms, die Bindungselektronen an sich zu ziehen steigt mit Fähigkeit dieses Atoms, sein eigenes Elektron festzuhalten und zusätzlich ein neues aufzunehmen.
Bei Anpassung an die Pauling Werte erhält man
 
X  =  0,168 · (I  –  A)  –  0,207
 
Wobei für I und A die Zahl für dei Dimension [eV] einzusetzen ist.
Man kann die Pauli-Skala natürlich auch ignorieren und die Mulliken-Elektronegativität in absoluten [eV] Einheiten angeben via
 
Xabs  =  I  –  A
2
 
Man fragt sich natürlich, ob diese recht verschiedenen Definitionen halbwegs identische Zahlen liefern - und falls ja, warum? Aber wir wollen das nicht weiter vertiefen (Das heißt im Klartext: Ich weiß es auch nicht).
 

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© H. Föll (MaWi 1 Skript)