Elektronegativität

Grafik unten: Die Elektronegativitäten nach Pauling, aufgetragen nach steigender Ordnungszahl [Bildquelle: Internetchemie]

Das Konzept der Elekronegativität wurde von Linus Pauling in der 1930er Jahren eingeführt. Die Elektronegativität Χ eines chemischen Elements ist das in Zahlen ausgedrückte relative Maß für die Tendenz, das Elektronenpaar einer Bindung an sich zu ziehen. Dabei wird der Bindungspartner mit der höheren Elektronegativität als elektronegativ, der mit der geringeren als elektropositiv bezeichnet. Die Elektronegativitätsdifferenz Δ_EN läßt Aussagen über Bindungstyp und Reaktion der betrachteten Partner zu.

Neben der relativen, dimensionslosen Elektronegativitätsskala nach Pauling - die immer noch sehr häufig verwendet wird - wurden im Laufe der Zeit mehrere andere Ansätze entwickelt, die die Elektronegativitäten mit quantitativen Methoden betrachten (vgl. nachfolgende Tabelle); berücksichtigt wurden hier die Elektronegativitätswerte nach Allen, Mulliken, Sanderson und Allred-Rochow. Die letzten beiden Spalten enthalten die Werte nach Ghosh-Gupta sowie nach Pearson, jeweils in Elektronenvolt eV.

Linus Pauling berechnete die Elektronegativität anfangs aus den Bindungsenthalpien und erhielt zunächst gerundete Daten [vgl. Spalte 1]. Die resultierenden Werte erwiesen sich jedoch nicht als additive Größen, d.h. zum Beispiel, dass die Bedingung Δ_C-F - Δ_C-Cl = Δ_F-Cl (Δ = Differenz der Elektronegativitäten) nicht erfüllt ist. Nach Pauling wird der Unterschied in der Elektronegativität zwischen den Atomen A und B durch folgende Gleichung ausgedrückt (E_d = Dissoziationsenergien in eV):

Der Maßstab wurde so gewählt, dass die relative Elektronegativität von Wasserstoff Χ_R gleich 2.1 beträgt. Das Vorzeichen der Quadratwurzel wurde von Pauling intuitiv gewählt [11].

Tabelle: Elektronegativitäten der Elemente

OZ	Element	Symbol	Pauling orig.	Pauling	Allen	Mulliken	Sander- son	Allred- Rochow	Ghosh- Gupta [in eV]	Pearson [in eV]
			[1]	[2]	[3]	[4]	[5]	[6]	[7]	[8]
1	Wasserstoff	H	2,1	2,20	2,300	2,8	2,31	2,20	7,1862	7,18
2	Helium	He			4,160			5,50	12,0568
3	Lithium	Li	1,0	0,98	0,912	1,3	0,86	0,97	2,4435	3,01
4	Beryllium	Be	1,5	1,57	1,576		1,61	1,47	3,7060	4,9
5	Bor	B	2,0	2,04	2,051	1,8	1,88	2,01	4,9686	4,29
6	Kohlenstoff	C	2,5	2,55	2,544	2,5	2,47	2,50	6,2338	6,27
7	Stickstoff	N	3,0	3,04	3,066	2,9	2,93	3,07	7,4964	7,30
8	Sauerstoff	O	3,5	3,44	3,610	3,0	3,46	3,50	8,7861	7,54
9	Fluor	F	4,0	3,98	4,193	4,1	3,92	4,10	10,0378	10,41
10	Neon	Ne			4,789			4,84	11,3003
11	Natrium	Na	0,9	0,93	0,869	1,2	0,85	1,01	2,4380	2,85
12	Magnesium	Mg	1,2	1,31	1,293		1,42	1,23	3,6108	3,75
13	Aluminium	Al	1,5	1,61	1,613	1,4	1,54	1,47	4,6393	3,23
14	Silicium	Si	1,8	1,9	1,916	2,0	1,74	1,74	5,5236	4,77
15	Phosphor	P	2,1	2,19	2,253	2,3	2,16	2,06	6,3405	5,62
16	Schwefel	S	2,5	2,58	2,589	2,5	2,66	2,44	6,8379	6,22
17	Chlor	Cl	3,0	3,16	2,869	3,3	3,28	2,83	7,2923	8,30
18	Argon	Ar			3,242		3,92	3,20	7,6515
19	Kalium	K	0,8	0,82	0,734	1,1	0,74	0,91	2,0027	2,42
20	Calcium	Ca	1,0	1,00	1,034		1,06	1,04	2,6965	2,2
21	Scandium	Sc	1,3	1,36	1,19		1,09	1,20	2,8571	3,34
22	Titan	Ti	1,5	1,54	1,38			1,32	3,0040	3,45
23	Vanadium	V	1,6	1,63	1,53			1,45	3,1482	3,6
24	Chrom	Cr	1,6	1,66	1,65			1,56	3,2951	3,72
25	Mangan	Mn	1,5	1,55	1,75			1,60	3,4349	3,72
26	Eisen	Fe	1,8	1,83	1,80			1,64	3,5836	4,06
27	Cobalt	Co	1,8	1,88	1,84			1,70	3,7305	4,3
28	Nickel	Ni	1,8	1,91	1,88			1,75	3,8584	4,40
29	Kupfer	Cu	1,9	1,90	1,85			1,75	4,0026	4,48
30	Zink	Zn	1,6	1,65	1,59		1,86	1,66	4,1332	4,45
31	Gallium	Ga	1,6	1,81	1,756	1,4	2,10	1,82	4,6638	3,2
32	Germanium	Ge	1,8	2,01	1,994	1,9	2,31	2,02	5,1318	4,6
33	Arsen	As	2,0	2,18	2,211	2,2	2,53	2,20	5,5372	5,3
34	Selen	Se	2,4	2,55	2,434	2,4	2,76	2,48	5,8746	5,89
35	Brom	Br	2,8	2,96	2,685	3,0	2,96	2,74	6,1658	7,59
36	Krypton	Kr		2,90	2,966		3,17	2,94	6,3916
37	Rubidium	Rb	0,8	0,82	0,706	1,0	0,70	0,89	2,0135	2,34
38	Strontium	Sr	1,0	0,95	0,963		0,96	0,99	2,5849	2,0
39	Yttrium	Y	1,2	1,22	1,12	1,4	0,98	1,11	2,7237	3,19
40	Zirconium	Zr	1,4	1,33	1,32			1,22	2,8489	3,64
41	Niob	Nb	1,6	1,60	1,41			1,23	2,9740	4,0
42	Molybdän	Mo	1,8	2,16	1,47			1,30	3,0992	3,9
43	Technetium	Tc	1,9	1,90	1,51			1,36	3,2244
44	Ruthenium	Ru	2,2	2,20	1,54			1,42	3,3360	4,5
45	Rhodium	Rh	2,2	2,28	1,56			1,45	3,4611	4,30
46	Palladium	Pd	2,2	2,20	1,59			1,35	3,5727	4,45
47	Silber	Ag	1,9	1,93	1,87			1,42	3,6842	4,44
48	Cadmium	Cd	1,7	1,69	1,52		1,73	1,46	3,7958	4,33
49	Indium	In	1,7	1,78	1,656	1,3	1,88	1,49	4,253	3,1
50	Zinn	Sn	1,8	1,96	1,824	1,8	2,02	1,72	4,672	4,30
51	Antimon	Sb	1,9	2,05	1,984	2,0	2,19	1,82	5,0203	4,85
52	Tellur	Te	2,1	2,10	2,158	2,2	2,34	2,01	5,3250	5,49
53	Iod	I	2,5	2,66	2,359	2,7	2,50	2,21	3,5836	6,76
54	Xenon	Xe			2,582		2,63	2,40	5,8121
55	Caesium	Cs	0,7	0,79	0,659	1,0	0,69	0,86		2,18
56	Barium	Ba	0,9	0,89	0,881		0,93	0,97		2,4
57	Lanthan	La	1,1	1,10	1,09		0,92	1,08		3,1
58	Cer	Ce	1,1	1,12				1,08
59	Praseodym	Pr	1,1	1,13				1,07
60	Neodym	Nd	1,1	1,14				1,07
61	Promethium	Pm	1,1	1,13				1,07
62	Samarium	Sm	1,1	1,17				1,07
63	Europium	Eu	1,1	1,20				1,01
64	Gadolinium	Gd	1,1	1,20				1,11
65	Terbium	Tb	1,1	1,20				1,10
66	Dysprosium	Dy	1,1	1,22				1,10
67	Holmium	Ho	1,1	1,23				1,10
68	Erbium	Er	1,1	1,24				1,11
69	Thulium	Tm	1,1	1,25				1,11
70	Ytterbium	Yb	1,1	1,10				1,06
71	Lutetium	Lu	1,1	1,27				1,14
72	Hafnium	Hf	1,3	1,30	1,16			1,23		3,8
73	Tantal	Ta	1,5	1,50	1,34			1,33		4,11
74	Wolfram	W	1,7	2,36	1,47			1,40		4,40
75	Rhenium	Re	1,9	1,90	1,60			1,46		4,02
76	Osmium	Os	2,2	2,20	1,65			1,52		4,9
77	Iridium	Ir	2,2	2,20	1,68			1,55		5,4
78	Platin	Pt	2,2	2,28	1,72			1,44		5,6
79	Gold	Au	2,4	2,54	1,92			1,42		5,77
80	Quecksilber	Pa	1,9	2,00	1,76		1,92	1,44		4,91
81	Thallium	Tl	1,8	2,04	1,789		1,96	1,44		3,2
82	Blei	Pb	1,8	2,33	1,854		2,01	1,55		3,90
83	Bismut	Bi	1,9	2,02	2,01		2,06	1,67		4,69
84	Polonium	Po	2,0	2,00	2,39			1,76
85	Astat	At	2,2	2,20	2,60			1,90
86	Radon	Rn						2,06
87	Francium	Fr	0,7	0,70				0,86
88	Radium	Ra	0,9	0,90				0,97
89	Actinium	Ac	1,1	1,10				1,00
90	Thorium	Th	1,3	1,30				1,11
91	Protactinium	Pa	1,5	1,50				1,14
92	Uran	U	1,7	1,38				1,22
93	Neptunium	Np	1,3	1,36				1,22
94	Plutonium	Pu	1,3	1,28				1,22
95	Americium	Am	1,3	1,30				1,2
96	Curium	Cm	1,3	1,30				1,2
97	Berkelium	Bk	1,3	1,30				1,2
98	Californium	Cf	1,3	1,30				1,2
99	Einsteinium	Es	1,3	1,30				1,2
100	Fermium	Fm	1,3	1,30				1,2
101	Mendelevium	Md	1,3	1,30				1,2
102	Nobelium	No	1,3	1,30				1,2
103	Lawrencium	Lr	1,3	1,30
104	Rutherfordium	Rf
105	Dubnium	Db
106	Seaborgium	Sg
107	Bohrium	Bh
108	Hassium	Hs
109	Meitnerium	Mt
110	Darmstadtium	Ds
111	Roentgenium	Rg
112	Copernicium	Cn
113	Nihonium	Nh
114	Flerovium	Fl
115	Moscovium	Mc
116	Livermorium	Lv
117	Tenness	Ts
118	Oganesson	Og

Quellen

[1, 2] - Elektronegativitäten nach Pauling

* [1.1] - Linus Pauling: The Nature of the Chemical Bond. IV. The Energy of Single Bonds and the Relative Electronegativity of Atoms. ''Journal of the American Chemical Society'', 1932, DOI 10.1021/ja01348a011.

[3] - Elektronegativitäten nach Allen

* [2] - Leland C. Allen: Electronegativity is the average one-electron energy of the valence-shell electrons in ground-state free atoms. ''Journal of the American Chemical Society'', 1989, DOI 10.1021/ja00207a003.

[4] - Elektronegativitäten nach Mulliken

* [3.1] - A New Electroaffinity Scale; Together with Data on Valence States and on Valence Ionization Potentials and Electron Affinities. ''Journal of Chemical Physics'', 1934, DOI 10.1063/1.1749394.

* [3.2] - Robert S. Mulliken: Electronic Structures of Molecules XI. Electroaffinity, Molecular Orbitals and Dipole Moments. ''Journal of Chemical Physics'', 1935, DOI 10.1063/1.1749731.

[5] - Elektronegativitätsskala nach Sanderson

* [5.1] - R. T. Sanderson: Electronegativity and bond energy. ''Journal of the American Chemical Society'', 1983, DOI 10.1021/ja00346a026.

* [5.2] - R. T. Sanderson: Principles of electronegativity Part I. General nature. ''Journal of Chemical Education'', 1988, DOI 10.1021/ed065p112.

* [5.3] - R. T. Sanderson: Principles of electronegativity Part II. Applications. ''Journal of Chemical Education'', 1988, DOI 10.1021/ed065p227.

* R. T. Sanderson: Polar Covalence. Academic Press, 1983, ISBN 0-12-618080-6.

[6] - Elektronegativitätsskala nach Allred-Rochow

* [6.1] - A.L. Allred, E.G. Rochow: A scale of electronegativity based on electrostatic force. ''Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry'', 1958, DOI 10.1016/0022-1902(58)80003-2.

* [6.2] - A.L. Allred: Electronegativity values from thermochemical data.''Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry'', 1961, DOI 10.1016/0022-1902(61)80142-5.

[7] - Elektronegativitäts-Skala nach Ghosh und Gupta

* [7.1] - Dulal C. Ghosh, Kartick Gupta: A New Scale Of Electronegativity Of 54 Elements Of Periodic Table Based On Polarizability Of Atoms. ''Journal of Theoretical and Computational Chemistry'', 2006, DOI 10.1142/S0219633606002726.

[8] - Elektronegativitätsskala nach Pearson

* [8.1] - Ralph G. Pearson: Absolute electronegativity and hardness: application to inorganic chemistry, ''Inorganic Chemistry'' (1988), DOI dx.doi.org/10.1021/ic00277a030.

[9] - Smith-Skala [Werte hier nicht abgebildet]

* [9.1] - Derek W. Smith: Electronegativity in two dimensions: Reassessment and resolution of the Pearson-Pauling paradox. ''Journal of Chemical Education'', (1990), DOI 10.1021/ed067p911.

[10] - Elektronegativitäten nach Nagle [Werte hier nicht angegeben]

* [10.1] - Jeffrey K. Nagle: Atomic polarizability and electronegativity. ''Journal of the American Chemical Society'', (1990), DOI 10.1021/ja00168a019.

Weitere Verweise:

* [11] - Electronegativity. Definition, IUPAC Gold Book, DOI 10.1351/goldbook.E01990.

* Linus Pauling (Heinrich Noller): Die Natur der chemischen Bindung, Verlag Chemie 1962, ISBN 3527252177, ISBN 978-3527252176.

Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 02. September 2024.

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