Химийн хувьд цахилгаан сөрөг чанар гэдэг нь атомын электроныг бондоор татах түвшний хэмжилт юм. Цахилгаан энерги ихтэй атомууд электронуудыг хүчтэй татдаг бол бага цахилгаан атомууд электронуудыг сул татдаг. Цахилгаан энергийн утгыг өөр өөр атомуудын зан төлөвийг урьдчилан таамаглахад ашигладаг бөгөөд энэ нь химийн анхан шатны чухал ур чадвар болдог.
Алхам
3 -ийн 1 -р арга: Цахилгаан сөрөг байдлын үндэс
Алхам 1. Атомууд электроноо хуваалцах үед химийн холбоо үүсдэг гэдгийг ойлгох хэрэгтэй
Цахилгаан энергийг ойлгохын тулд эхлээд холболтын утгыг ойлгох нь чухал юм. Молекулын диаграммд хоорондоо холбогдсон молекул дахь аливаа хоёр атом нь бондтой байдаг. Үндсэндээ энэ нь хоёр атом нь хоёр электрон сантай гэсэн үг юм - атом бүр нэг атомыг бондод хувь нэмэр оруулдаг.
Атомууд яагаад электрон, бондоо хуваалцдаг тухай яг тодорхой шалтгаан нь энэ нийтлэлийн хамрах хүрээнээс гадуур юм. Хэрэв та илүү ихийг мэдэхийг хүсч байвал холболтын үндэс эсвэл бусад нийтлэлүүдийн талаархи дараах нийтлэлүүдийг уншиж үзээрэй
Алхам 2. Цахилгаан чанар нь бонд дахь электронуудад хэрхэн нөлөөлдгийг ойлгох
Хоёр атом хоёулаа хоёр электрон холболттой байх үед атомууд үргэлж шударга хуваалцдаггүй. Нэг атом нь холбосон атомаасаа илүү цахилгаан сөрөг шинж чанартай байвал холбоо дахь хоёр электроныг өөртөө ойртуулдаг. Цахилгаан чанар өндөртэй атомууд нь электронуудыг бондын хажуу тийш татаж, бусад бүх атомуудтай хуваалцдаг.
Жишээлбэл, NaCl (натрийн хлорид) молекулд хлоридын атом нь нэлээд өндөр цахилгаан сөрөг шинж чанартай байдаг ба натри нь харьцангуй бага цахилгаан эсэргүүцэлтэй байдаг. Тиймээс электронууд татагдах болно хлоридтой ойролцоо байна ба натриас хол байх.
Алхам 3. Цахилгаан энергийн хүснэгтийг лавлагаа болгон ашиглана уу
Элементүүдийн цахилгаан сөрөг байдлын хүснэгтэд элемент бүрийг үечилсэн хүснэгтийн дагуу байрлуулсан байдаг бөгөөд атом бүр өөрийн цахилгаан сөрөг чанараар шошголсон байдаг. Эдгээр хүснэгтүүдийг химийн янз бүрийн сурах бичиг, инженерчлэлийн нийтлэлүүдээс гадна интернетээс олж болно.
Энэ бол маш сайн цахилгаан сөрөг чанарын хүснэгтийн холбоос юм. Энэ хүснэгтэд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг Паулингийн цахилгаан эсэргүүцлийн хэмжигдэхүүнийг ашигласан болохыг анхаарна уу. Гэсэн хэдий ч цахилгаан сөрөг байдлыг хэмжих өөр аргууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн нэгийг доор харуулав
Алхам 4. Хялбар тооцоолохын тулд цахилгаан сөрөг шинж чанарыг анхаарч үзээрэй
Хэрэв танд цахилгаан цахилгаан чадлын хүснэгт хараахан байхгүй бол атомын цахилгаан сөрөг чанарыг тогтмол үелэх хүснэгтэд байрлаж байгаа байдлаар нь тооцоолж болно. Ерөнхий дүрмээр:
- Атомын цахилгаан сөрөг чанар нэмэгддэг өндөр та шилжих тусам зөв үечилсэн хүснэгтэд.
- Атомын цахилгаан сөрөг чанар нэмэгддэг өндөр илүү их хөдөлж байна унах үечилсэн хүснэгтэд.
- Тиймээс баруун дээд хэсэгт байрлах атомууд нь хамгийн их цахилгаан сөрөг шинж чанартай, зүүн доод хэсэгт байрлах атомууд нь хамгийн бага цахилгаан шинж чанартай байдаг.
- Жишээлбэл, дээрх NaCl жишээн дээр хлор нь натрийнхаас илүү цахилгаан сөрөг шинж чанартай байдаг гэж хэлж болно, учир нь хлор нь бараг баруун дээд талд байрладаг. Нөгөө талаас натри нь зүүн тийш оршдог бөгөөд энэ нь атомын хамгийн доод түвшний нэг юм.
3 -ийн 2 -р арга: Цахилгаан чанараар бонд олох
Алхам 1. Хоёр атомын цахилгаан эсэргүүцлийн ялгааг ол
Хоёр атомыг холбосон тохиолдолд эдгээр хоёрын цахилгаан сөрөг байдлын ялгаа нь тэдгээрийн хоорондын холболтын чанарын талаар хэлж чадна. Жижиг цахилгаан сөрөг байдлыг томоос нь хасаад ялгааг олж мэд.
Жишээлбэл, хэрэв бид HF молекулыг харвал фтор (4, 0) -ээс устөрөгчийн (2, 1) цахилгаан сөрөг чанарыг хасах болно. 4, 0 - 2, 1 = 1, 9
Алхам 2. Хэрэв зөрүү 0.5-аас доош байвал бонд нь туйлгүй ковалент юм
Энэ бондын хувьд электронууд хоорондоо нэлээд хуваагддаг. Энэ холбоо нь хоёр атомын хооронд асар их ялгаа бүхий молекул үүсгэдэггүй. Туйлын бус бондыг таслахад маш хэцүү байдаг.
Жишээлбэл, О. молекул2 ийм төрлийн бондтой байх. Оксиген хоёулаа ижил цахилгаан сөрөг шинж чанартай байдаг тул тэдгээрийн электрон чанаруудын ялгаа 0 байна.
Алхам 3. Хэрэв ялгаа 0.5-1, 6 хооронд байвал холбоо нь туйлын ковалент юм
Энэ холбоо нь нэг атомд илүү олон электрон агуулдаг. Энэ нь молекулыг илүү их электронтой атомын төгсгөлд арай сөрөг болгож, цөөн электронтой атомын төгсгөлд арай эерэг болгодог. Эдгээр холбоос дахь цэнэгийн тэнцвэргүй байдал нь молекулуудыг тодорхой тусгай урвалд оролцох боломжийг олгодог.
Энэхүү бондын сайн жишээ бол H молекул юм2O (ус). O нь хоёр Н -ээс илүү электрон сөрөг нөлөөтэй тул О нь илүү олон электронтой бөгөөд бүх молекулыг O төгсгөлд хэсэгчлэн сөрөг, Н төгсгөлд хэсэгчлэн эерэг болгодог.
Алхам 4. Хэрэв ялгаа 2.0 -аас их байвал бонд ион байна
Энэ бондын хувьд бүх электронууд бондын нэг үзүүрт байдаг. Цахилгаан сөрөг атом их байх тусам сөрөг цэнэг авч, бага электрон эерэг цэнэг авах болно. Ийм холбоо нь атомыг бусад атомуудтай сайн урвалд оруулах, бүр туйлын атомаар тусгаарлах боломжийг олгодог.
Энэ бондын жишээ бол NaCl (натрийн хлорид) юм. Хлор нь маш их цахилгаан сөрөг нөлөөтэй тул бонд дахь хоёр электроныг өөртөө татаж, натри эерэг цэнэг үлдээдэг
Алхам 5. Хэрэв ялгаа 1.6-2, 0 хооронд байвал металыг ол
Хэрэв байдаг бонд дахь металл, бонд нь ионик. Хэрэв зөвхөн металл биш бол бонд байна туйлын ковалент
- Металууд нь үечилсэн хүснэгтийн зүүн ба төв хэсэгт байрладаг ихэнх атомуудаас бүрддэг. Энэ хуудсан дээр металл болох элементүүдийг харуулсан хүснэгт байна.
- Дээрхээс манай ЭМС -ийн жишээг энэхүү тэнцсэн хэсэгт оруулсан болно. H ба F нь металл биш тул бондтой байдаг туйлын ковалент.
3 -ийн 3 -р арга: Mulliken -ийн цахилгаан сөрөг чанарыг олох
Алхам 1. Атомынхоо анхны иончлолын энергийг олоорой
Мулликены цахилгаан сөрөг чанар нь дээрх Полингийн хүснэгтэд ашигласан цахилгаан сөрөг чанарыг хэмжих аргаас арай өөр юм. Өгөгдсөн атомын Mulliken цахилгаан сөрөг чанарыг олохын тулд атомын анхны иончлолын энергийг олоорой. Энэ бол атомыг нэг электроноос татгалзахад шаардагдах энерги юм.
- Энэ бол химийн лавлах материалаас хайх хэрэгтэй байж магадгүй зүйл юм. Энэ сайт нь сайн хүснэгттэй тул та үүнийг ашиглахыг хүсч болно (олохын тулд доош гүйлгэнэ үү).
- Жишээлбэл, бид лити (Li) -ийн цахилгаан сөрөг чанарыг хайж байна гэж бодъё. Дээрх сайтын хүснэгтэд бид иончлолын анхны энерги болохыг харж болно 520 кДж/моль.
Алхам 2. Атомын электронуудын хамаарлыг ол
Аффинит бол сөрөг ион үүсгэхийн тулд электрон руу атом нэмэхэд олж авсан энергийн хэмжилт юм. Дахин хэлэхэд энэ бол лавлах материалаас хайх ёстой зүйл юм. Энэ сайт нь хайж олохыг хүсч буй эх сурвалжтай.
Литийн электронуудын хамаарал нь 60 кДж моль-1.
Алхам 3. Мулликений цахилгаан сөрөг байдлын тэгшитгэлийг шийднэ
Хэрэв та энергийнхээ нэгж болгон кДж/моль ашиглавал Мулликений цахилгаан сөрөг байдлын тэгшитгэл нь ENМулликен = (1, 97×10−3) (Еби+Этийм ээ) + 0, 19. Өөрийн утгыг тэгшитгэлд оруулаад EN -ийг шийдээрэйМулликен.
-
Бидний жишээн дээр бид үүнийг дараах байдлаар шийдэх болно.
-
- ENМулликен = (1, 97×10−3) (Еби+Этийм) + 0, 19
- ENМулликен = (1, 97×10−3)(520 + 60) + 0, 19
- ENМулликен = 1, 143 + 0, 19 = 1, 333
-
Зөвлөмж
- Паулинг ба Мулликений хэмжээсээс гадна цахилгаан сөрөг байдлын бусад хэмжигдэхүүнүүдэд Аллред -Роховын масштаб, Сандерсоны хуваарь, Алленийн хуваарь багтана. Эдгээр бүх масштабууд нь цахилгаан сөрөг чанарыг тооцоолох өөрийн тэгшитгэлтэй байдаг (эдгээр тэгшитгэлүүдийн зарим нь нэлээд төвөгтэй байж болно).
- Цахилгаан чанар нь нэгж байхгүй байна.
