السالبية الكهربية Electronegativity

تعريف السالبية الكهربية 

هي قدرة الذرة على جذب إلكترونات الرابطة الكيميائية ويرمز لها بالرمز ( X )

الفرق بين الميل الإلكتروني والسالبية الكهربية 

يعرف الميل الإلكتروني هو مقدار الطاقة المنطلقة من الذرة المفردة وهي في حالتها الغازية عندما تكتسب إلكتروناً مكونةً أيوناً سالباً ، إما السالبية الكهربية : هي قدرة الذرة على جذب إلكترونات الرابطة الكيميائية ومن هذه التعريفات يتضح لنا أن الميل الإلكترونى مصطلح طاقة يشير إلى الذرة في حالتها المفردة ، بينما تشير السالبية الكهربية إلى الذرة المرتبطة مع غيرها..

السالبية الكهربية وأنواع الترابط بين الذرات

يتم تحديد نوع الروابط الكيميائية بين الذرات حسب الفرق في السالبية الكهربية بين الذرات كما هو موضح بالجدول :

الرابطة التساهمية القطبية : رابطة تنشأ عندما لا يتوزع الزوج الإلكتروني بين الذرتين المرتبطتين بالتساوي ، فالذرة الأكثر سالبيه كهربية تجذب إلكتروني التكافؤ بصورة أكبر وتكون شحنتها سالبة جزيئية( ᵟ- )على العكس الذرة الأقل سالبية كهربية تتكون عليها شحنة موجبة جزيئية ( ᵟ+ ).

الرابطة التساهمية الغير القطبية : رابطة تنشأ عندما يتوزع الزوج الإلكتروني للذرتين المرتبطتين بالتساوي

أمثلة للتوضيح :

1- إذا كان فرق السالبية الكهربية بين العنصرين ( أكبر من 1,7 ) تكون الرابطة أيونية

مثال : NaCl    = 3 – 9 = 2.1

2- إذا كان فرق السالبية الكهربية ( أقل من 1,7 ) تكون الرابطة تساهمية قطبية

مثال: H₂O  =  3.5 – 2.1 = 1.4

3- إذا كان فرق السالبية = صفر يكون تساهمي نقي

       مثال  : Cl₂  = 3 – 3 = صفر

قياس السالبية الكهربية

يتم قياس السالبية الكهربية بطرق عديدة ولكن سوف نتطرق هنا إلى ثلاث مقاييس :

1- مقياس باولنج  Pauling Electronegativity

قام العالم لينوس بولينغ بوضع مقياس رقمي لقيم السالبية الكهربائية حيث لكل عنصر كيميائي سالبية كهربية مميزة تتراوح بين ( صفر - 4 ) ويكون عنصر الفلور هو أعلى العناصر في السالبية الكهربية حيث تبلغ 3.98 ، بينما أقل العناصر سالبية كهربية هو الفرنسيوم وله قيمة تبلغ 0.7 ، والعناصر الباقية تتراوح قيمها بين هاتين القيمتين ويتم حساب الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين A ، B من العلاقة :

Ed = طاقة التفكك = dissociation energy 
xA = السالبية الكهربية للعنصر A
xB = السالبية الكهربية للعنصر B

والصورة توضح السالبية الكهربية لعناصر الجدول الدوري مقاسة بمقياس باولينج

2- مقياس مولكين  mulliken Electronegativity :

يتم حساب الأرقام في مقياس مولكين بعمل متوسط لجهد التأين والألفة الإلكترونية ، وعلى هذا يتم التعبير عن السالبية الكهربية مباشرة بوحدات الطاقة ، وعادة ما تكون بالإلكترون فولت ويعبر عنها بالعلاقة :

Ei = طاقة التأين = ionization energy 

Eea = الميل الألكتروني = electron affinity 

3- مقياس Allred-Rochow Electronegativity

وفى هذا المقياس يتم حساب السالبية الكهربية من العلاقة الآتية : 

zeff = شحنة النواة الفعالة = effective nuclear charge
rcov = نصف القطر التساهمي = covalent radius

تدرج السالبية الكهربية فى الجدول الدورى

1-  فى الدورات الأفقية:-

تزداد السالبية الكهربية إذا اتجهنا من اليسار إلى اليمين أى بزيادة العدد الذرى ونقص نصف القطر وهذا يؤدى إلى زيادة قوة جذب النواة لإلكترونات الرابطة.

2-  فى المجموعات الرأسية:-
تقل السالبية الكهربية من أعلى إلى أسفل أى بزيادة العدد الذرى وزيادة نصف القطر وهذا يؤدى إلى نقص قوة جذب النواة لإلكترونات الرابطة.

ملاحظات هامة

1- الفلور يعتبر أكبر العناصر سالبية كهربية.
2- الفرق فى السالبية الكهربية للعناصر له دور فى تحديد نوع الرابطة بين الذرات.
3- الفلزات لها أقل سالبية لكبر نصف قطرها.
4- اللافلزات لها أكبر سالبية لصغر نصف قطرها.
5- تعتمد السالبية الكهربية على الحجم الذري فالذرة الأصغر حجماً تكون الأعلى فى السالبية الكهربية .
6- العناصر ذات السالبية الكهربائية الأعلى في الجدول الدوري هي النيتروجين و الأكسجين و الهالوجينات(عناصر المجموعة 17).
7- العناصر ذات السالبية الكهربائية الأقل في الجدول الدوري هي الفلزات القلوية ( مجموعة 1 ) و الفلزات القلوية الأرضية( مجموعة 2 ).
8- الغازات النبيلة بعضها لا يمكن تعيين السالبية الكهربائية له لأنه لا يكون مركبات،وعندما يكون الغاز النبيل مركبات تكون سالبيته الكهربائية عالية جداً و مشابهة لقيمة السالبية الكهربائية للهالوجينات.

العلاقة بين السالبية الكهربية والخواص الأخري فى الجدول الدوري