Les atomes dans les molécules sont maintenus ensemble par le partage d'électrons. Une paire d'électrons partagée est appelée une liaison chimique. Cependant, tous les atomes ne partagent pas les électrons de manière égale. Certains d'entre eux sont plus égoïstes que d'autres. L'électronégativité est une mesure de la capacité d'un atome à attirer une paire d'électrons partagés à lui-même. La différence d'électronégativité entre deux éléments détermine à quel point les électrons qu'ils partagent sont inégalement partagés. La façon dont les électrons sont partagés aide à déterminer de nombreuses propriétés importantes de la molécule comme la solubilité.

Définition

L'électronégativité est définie simplement comme le pouvoir d'attraction d'un élément sur les électrons qu'il partage dans une liaison . Quand deux atomes partagent des électrons, il y a quelque chose comme un bras de fer entre eux. Les électrons passeront plus de temps autour de l'élément plus électronégatif, et plus la différence d'électronégativité est grande, plus le partage sera inégal. Si les deux éléments ont des électronégativités similaires, en revanche, ils partageront les électrons de manière plus ou moins égale.

Mesurer l'électronégativité

Les chimistes ont essayé de trouver différentes façons de mesurer l'électronégativité les années. Les deux échelles les plus populaires sont celles inventées par les chimistes Robert Mulliken et Linus Pauling. Dans l'échelle Mulliken, l'électronégativité est la moyenne de la quantité d'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome et la quantité d'énergie libérée lorsque l'atome gagne un électron - l'énergie d'ionisation et l'affinité électronique. L'échelle de Pauling est plus compliquée et est basée sur la quantité d'énergie nécessaire pour rompre une liaison entre deux éléments. Les deux échelles donnent des nombres différents pour chaque élément, mais les résultats varient dans le tableau périodique de la même manière, de sorte qu'ils sont plus ou moins interchangeables. Les deux échelles étant sans unité, un numéro est attribué à chaque élément pour indiquer à quel point il est électronégatif par rapport aux autres éléments. Des nombres plus élevés signifient une augmentation de l'électronégativité dans les deux échelles.

Variation à travers la table

Quand vous montez le tableau périodique ou vers la droite, l'électronégativité a tendance à augmenter. Le chlore, par exemple, est plus électronégatif que le brome, qui est plus électronégatif que l'iode. L'oxygène est plus électronégatif que l'azote, plus électronégatif que le carbone. Le fluor est l'élément le plus électronégatif, suivi par l'oxygène en deuxième place. Le carbone et l'hydrogène ont des électronégativités similaires, ils ont donc tendance à partager les électrons plus ou moins également.

Liens ioniques

Vous pouvez utiliser les différences d'électronégativité pour classer les liaisons dans différentes catégories. Si un élément est beaucoup plus électronégatif que l'autre, il gardera les électrons, plutôt que de les partager, de sorte qu'il aura une charge négative alors que son partenaire a une charge positive. L'attraction entre les charges opposées les tiendra ensemble. Ce type de liaison est appelé une liaison ionique et est assez commun lorsque des éléments comme le sodium dans la colonne extrême gauche du tableau périodique réagissent avec des éléments comme le chlore à l'extrême droite. Le sodium, par exemple, a une électronégativité de 0,9 sur l'échelle de Pauling, tandis que le chlore a une électronégativité de 3,2. En règle générale, les liaisons où la différence d'électronégativité est supérieure à deux sont ioniques.

Les liaisons covalentes

Dans les cas où un élément est un peu plus électronégatif que l'autre, les électrons seront partagé, mais partagé inégalement et passera plus de temps autour de l'atome plus électronégatif. La liaison oxygène-hydrogène dans l'eau et la liaison oxygène-carbone dans le dioxyde de carbone sont des exemples courants. L'oxygène a une électronégativité de 3,4 sur l'échelle de Pauling par rapport à 2,6 pour le carbone et 2,2 pour l'hydrogène, de sorte qu'il est significativement plus électronégatif. Ce type de liaison est appelé une liaison covalente polaire. Enfin, si deux éléments ont des électronégativités similaires, ils partageront des électrons dans un partenariat appelé une liaison covalente non polaire. La liaison carbone-hydrogène est l'exemple le plus courant. En règle générale, les liaisons covalentes polaires ont des différences d'électronégativité comprises entre 0,3 et 2. Plus la différence d'électronégativité est grande, plus la liaison est polaire. Ceci est seulement une règle empirique, cependant, et il y a des exceptions.

Propriétés moléculaires

Certaines des propriétés importantes d'une molécule, comme la solubilité, sont liées à la façon dont elle est polaire - dans d'autres mots, comment inégalement les électrons sont partagés dans la molécule. Une règle générale pour la solubilité est celle qui se dissout comme, ce qui signifie que les solvants hautement polaires sont bons pour dissoudre les molécules hautement polaires alors que les solvants non polaires sont bons pour dissoudre les molécules non polaires.