İyonlaşma Enerjisi ve Elektron İlgisi
Atomların elektron kaybetme kolaylığı ve atomların elektron kazanma eğilimleri de bir atomun periyodik üzerindeki konumuna bağlı olarak tahmin edilebilir. İlk önce aynı gruptaki öğelerde fark edilen eğilimi düşünün. Periyodik tablodaki bir grupta aşağı doğru hareket ettikçe değerlik elektronları çekirdekten uzaklaştığından, şunu belirtebilirsiniz: periyodik tablodaki bir grupta aşağı doğru hareket ettikçe atomlar elektronlarını daha kolay kaybeder.
Şimdi aynı satırdaki öğeleri düşünün. Bir sıra boyunca hareket ettikçe atomların nasıl küçüldüğünü bilirsiniz, çünkü bir sıra boyunca ilerlerken çekirdeğin yükü artar. Aynı nedenden dolayı: Periyodik tabloda bir periyot boyunca hareket ederken elektronları atomlardan çıkarmak daha zordur.
Bir atomdan bir elektron koparmak için gereken enerjiye iyonlaşma enerjisi denir. Bir grupta aşağı indikçe bu enerji küçülür. Bu enerji, bir periyot boyunca hareket ettikçe büyür. Bu metnin amaçları doğrultusunda, ilk iyonlaşma enerjileri veya bir atomdan bir elektronu koparmak için gereken enerji tartışılacaktır. Bu genel eğilimin elektron konfigürasyonu ile açıklanabilecek bazı istisnaları vardır.
Örneğin, bor periyodik cetvelde berilyumun sağında yer alsa da, bordan bir elektronu çıkarmak berilyumdan daha mı kolaydır? Bunun nedeni, borun en dıştaki elektron konfigürasyonunun iki adet 2 s ve 1 p elektron içermesidir. Berylliu’daki iki çift elektrondan birinden ziyade bu tek eşleşmemiş p ele’yi çıkarmak daha kolaydır.
Atomların elektron kazanma konusundaki nispi eğilimleri, periyodik tablodaki konumlarına göre de tahmin edilebilir. Genel olarak, elektronları kolayca kaybeden atomlar elektronları kolayca çekmezler, bu nedenle elektronların elektron kazanma eğilimi elektron kaybetme eğiliminin tersidir.
Bir atomun elektron kazanma eğilimi, elektron ilgisi ile ölçülür. Elektron ilgisi, bir anyon oluşturmak için serbest gaz halindeki bir atoma bir elektron eklendiğinde enerjideki değişiklik olarak tanımlanır. Elektronları atomlardan uzaklaştırmak için enerji gereklidir, bu nedenle iyonlaşma enerjileri pozitiftir. Bununla birlikte, bir elektron bir atoma konduğunda genellikle enerji açığa çıkar, bu nedenle çoğu elektron ilgisi negatiftir.
Negatif değerin büyüklüğü ne kadar büyük olursa, o atom elektronlara o kadar çok çekilir. Örneğin, neredeyse tam değerlik kabuğuna sahip bir ametal olan klor, -349 kJ/mol’lük bir elektron afinitesine sahipken, elektron kaybetme eğilimi daha yüksek olan bir metal olan sodyum, -53 kJ/mol’lük bir elektron afinitesine sahiptir. Klorun daha büyük negatif değeri, klorun elektronlar için daha büyük bir afiniteye sahip olduğunu gösterir.
Elektronegatiflik
Bir atomun elektron kazanma veya çekme eğilimini tanımlayan iki özellik vardır. Daha önce tartışılan ilk özellik elektron ilgisi olarak adlandırılır. Elektron ilgileri, gaz fazındaki (bağlarda yer almayan) tek atomların elektronlara olan çekimini tanımlar. Elektron kazanmak isteyen atomların büyük negatif elektron afiniteleri vardır. Bir atomun elektronları çekme eğilimini tanımlayan ikinci özelliğe elektronegatiflik denir ve bir atomun kimyasal bir bağa dahil olduğunda elektronları kendine çekme yeteneğini ifade eder.
Elektronları iyi çeken atomlara elektronegatif denir. Elektronları iyi çekmeyen atomlara bazıları tarafından elektropozitif denir. Elektronegatiflikler, ölçülen elektron afiniteleri ve iyonlaşma enerjileri kullanılarak hesaplanır. Her iki özelliği de kullanarak, sağ üstteki elementler elektronları sol alttaki elementlerden daha iyi çeker. Diğer eğilimler gibi, bu genel eğilimin de atomların elektron konfigürasyonu iyi anlaşıldığında kolayca açıklanabilecek istisnaları vardır.
Elektronegatiflik sıralama
Elektron ilgisi ve elektronegatiflik
Helyum elektronegatiflik
Elektronegatiflik artış yönü
Periyodik Tablo elektronegatiflik
Elektron ilgisi
Soygazlarda elektronegatiflik
Hidrojen elektronegatiflik
Örneğin, flor, helyumdan hem daha büyük bir negatif elektron afinitesine hem de daha yüksek bir elektronegatifliğe sahiptir. Bunun nedeni, tam değerlik kabuğuna sahip helyumun kararlı olması için herhangi bir elektron çekmesine gerek olmamasıdır. Bu nedenle, elektronegatiflik, kimyasal bağın bir parçası olduğunda elektronların bir atom tarafından ne kadar sıkı tutulduğunu ölçen bir özelliktir. Soy gazlar, kimyasal bağa katılmadıkları için elektronegatiflik tartışılırken dikkate alınmaz. Flor, periyodik tablodaki en elektronegatif atomdur. Genel olarak, bir element flora ne kadar yakınsa, o kadar elektronegatiftir.
Yapıştırma Temelleri
Değerlik elektron konfigürasyonunun temel anlayışıyla, artık elektronların kimyasal bağlar oluşturma davranışını tartışmaya başlayabilirsiniz. Konvansiyonel kimyasal reaktivite, bağda yer alan atomlar arasındaki elektronların davranışı ile ilgilidir.
Elektronların aktarılması veya paylaşılması nedeniyle kimyasal bağlar oluşur. Bir atomdaki elektronların başka bir atoma aktarılması sonucu kimyasal bir bağ oluştuğunda, bu bağa iyonik bağ denir. İyonik bir bağda olan, düşük iyonlaşma enerjisine sahip bir atomun (kolaylıkla elektron kaybeder) bir veya daha fazla elektron kaybetmesi ve daha sonra büyük bir negatif elektron ilgisi olan bir atoma (kolaylıkla elektron kazanan bir atom) aktarılmasıdır.
Bu elektron transferinin sonucu, pozitif yüklü bir atomdur, çünkü bu atomun çekirdeğinde protonlardan daha az elektron bulunur ve atomun çekirdeğinde protonlardan daha fazla elektron bulunduğundan, negatif yüklü bir atom bulunur. Zıt yükler birbirini çektiği için, pozitif atom veya katyon, negatif atoma veya anyona bağlıdır.
Örneğin, sodyum bir değerlik elektronuna sahip bir atomdur, bu nedenle sodyum, bu değerlik elektronunu kaybedecek şekilde reaksiyona girer ve sonuç olarak en dıştaki tam kabukla pozitif olarak yüklenir. Klor, tam bir değerlik kabuğu için gerekli olandan bir tane daha az elektrona sahip bir atomdur. Sonuç olarak, klor ya başka bir atomdan bir elektron kazanacak ya da değerlik kabuğunu tamamlamak için birini başka bir atomla paylaşacak şekilde reaksiyona girer. Klor sodyum ile reaksiyona girdiğinde, sodyum değerlik elektronunu klora aktarır. Sodyum +1 olacak, klor -1 olacak ve iki zıt yük sodyum klorür veya sofra tuzu oluşturmak için çekilecektir.
Diğer kimyasal bağ türü, elektronların paylaşılmasından kaynaklanır. Unutmayın, klor elektron transferinden bir elektron kazanarak veya değerlik kabuğunu tamamlamak için başka bir atomla bir elektron paylaşarak kararlı hale gelebilir. Klor elementi iki atomdan oluşan bir molekül olarak bulunur. Bu molekülde, her klor diğeriyle bir elektronu paylaşır, böylece her biri tam bir değerlik kabuğuna sahip olarak stabilize olur. Elektronların paylaşımının sonucu olan kimyasal bağ, kovalent bağ olarak bilinir.
Bir bileşikteki atomlar arasında meydana gelen bağ türünü belirlemenin ilkel bir yolu, atomların kimliğine dayalı olarak belirlenebilir. Genel olarak metaller ve ametaller arasında iyonik bağlar oluşur. Metaller düşük iyonlaşma enerjilerine sahip olma eğilimindedir ve ametaller büyük negatif elektron afinitelerine sahiptir. İki ametal arasında oluşan kimyasal bağ kovalent olacaktır. Genel olarak metaller birbirine bağlanmazlar.
