Էլեկտրաբացասականություն

Էլեկտրաբացասականություն

Հայտնի են բազմաթիվ կապեր, որոնք միջանկյալ դիրք են գրավում մաքուր իոնական և մաքուր կովալենտ կապերի միջև: Օրինակ՝ կովալենտ կապով կապված 4 3, 2 CH NH OH FH , , տիպի մոլեկուլների դեպքում ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգը C H , N  HO HF H , , կապերում ավելի ու ավելի է հեռանում ջրածնի ատոմից, այսինքն՝ C H –ից F  H –ին անցնելիս ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգը ավելի ու ավելի է շեղվում դեպի ջրածնի հետ փոխազդող ատոմը, և դրանով իսկ ավելի ու ավելի է հայտածվում կապի իոնական բնույթը: Դա նշանակում է, որ հիշյալ շարքում CN O F ,,, ատոմների` դեպի իրենց էլեկտրոն ձգելու հատկությունը գնալով աճում է: Ընդհանրապես ցանկացած մոլեկուլում, որում առկա են երկու տարբեր ատոմներ` A և B, կարելի է տեսնել ընդհանրացված էլեկտրոնների ոչ սիմետրիկ բաշխում: Եթե այդ ատոմների պահանջը էլեկտրոնների նկատմամբ բավականաչափ տարբեր է, ապա գոյանում է իոնական կապ՝ A B  կամ A B  տեսքով: Այս հանգամանքը հաշվի առնելով, նույնիսկ պարզագույն դեպքում` ջրածնի մոլեկուլ դիտարկելիս, հարկավոր է հաշվի առնել նաև H H    կամ H H    հնարավոր սխեման: Այսինքն` (1) (2) (2) (1)   a  b  a  b ալիքային ֆունկցիայի փոխարեն, պետք է վերցնել     a b ³ï ÇáÝ ալիքային ֆունկցիան, որտեղ առաջին գումարելիում հենց էլեկտրոնային զույգերի՝ զրոյական մոտավորությամբ ստացված ֆունկցիան է, իսկ երկրորդ գումարելիում՝ իոնական սխեմային համապատասխանող ալիքային ֆունկցիան: Այստեղ հնարավոր են հետևյալ դեպքերը. 1. ab. այս դեպքում մոլեկուլը հիմնականում բնորոշվում է ³ï ալիքային ֆունկցիայով, ինչպես, օրինակ՝ ջրածնի մոլեկուլի դեպքում: 2. aիոնից, որի լիցքի մեծությունը գնալով աճում է հաջորդական էլեկտրոններ պոկելուն զուգընթաց:     2 X e X Ուստի երկրորդ իոնացման պոտենցիալն ավելի մեծ է, քան առաջինինը: Բնականաբար, յուրաքանչյուր հաջորդ էլեկտրոնի անջատումն ատոմից ավելի ու ավելի մեծ էներգիա կպահանջի: Ուստի տարրերի հատկությունները բնութագրելու նպատակով սովորաբար սահմանափակվում են առաջին էլեկտրոնն անջատելու համար անհրաժեշտ էներգիայի դիտարկմամբ: Խմբերում իոնացման պոտենցիալի արժեքը նվազում է տարրի ատոմային համարի աճին զուգընթաց: Դա պայմանավորված է միջուկից վալենտային էլեկտրոնների ունեցած հեռավորության աճով: Էլեկտրոնային շերտերի աճին զուգընթաց՝ էլեկտրոններն ավելի ու ավելի հեշտ են պոկվում ատոմից: Իոնացման պոտենցիալի մեծությունը ծառայում է որպես տարրի «մետաղականության» չափանիշ. որքան այն փոքր է, այնքան ավելի հստակ են արտահայտված մետաղական հատկությունները: Պարբերություններում ձախից աջ շարժվելիս միջուկի լիցքն աճում է, ուստի իոնացման պոտենցիալն աստիճանաբար աճում է, իսկ մետաղական հատկությունները թուլանում են: Միջուկի` էլեկտրոններին պահող դաշտը ձգում է նաև այն ազատ էլեկտրոններին, որոնք հայտնվում են ատոմի մոտակայքում: Միաժամանակ այդ էլեկտրոնը նաև վանվում է ատոմի էլեկտրոնային ամպի կողմից: Շատ ատոմներում միջուկի կողմից լրացուցիչ էլեկտրոնի ձգման էներգիան գերազանցում է ատոմի էլեկտրոնային ամպի կողմից նրա վանման էներգիան, ուստի այդ ատոմները կարող են լրացուցիչ էլեկտրոն միացնել՝ գոյացնելով կայուն միալիցք անիոն: Միալիցք բացասական իոնից էլեկտրոն պոկելու համար անհրաժեշտ էներգիան կոչվում է ատոմի` էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության էներգիա ( ) 0 X  e  X  և չափվում է կՋ/մոլով կամ ԷՎ-ով: Չեզոք ատոմին մեկից ավելի էլեկտրոն միանալու դեպքում վանողությունը գերազանցում է ձգողությանը, ուստի ատոմի՝ երկու և ավելի էլեկտրոնների նկատմամբ խնամակցության էներգիան բացասական է: Դա է պատճառը, որ միատոմ բազմալիցք բացասական իոնները ( 22 3 OSN , ,   և այլն) միշտ անկայուն են և ազատ վիճակում չեն կարող գոյատևել: Էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության էներգիան հայտնի է ոչ բոլոր ատոմների համար: Համենայնդեպս ապացուցված է, որ այն առավելագույնն է հալոգեններում: Էլեկտրաբացասականությունը, ըստ Մալլիկենի, սահմանվում է որպես ատոմի իոնացման էներգիայի և էլեկտրոնի նկատմամբ նրա խնամակցության էներգիայի կիսագումար՝ ( I 2     ): Չափվում է կՋ/մոլ-ով կամ ԷՎ-ով և կովալենտ կապի գոյացման դեպքում բնորոշում է տվյալ տարրի ատոմի կողմից կապ գոյացնող էլեկտրոններին դեպի իրեն ձգելու ինտենսիվությունը: Այն չպետք է շփոթել էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության էներգիայի հետ: Առաջին հասկացությունը վերաբերում է մոլեկուլի կազմում գտնվող ատոմին, իսկ երկրորդը` մեկուսացված ատոմին: Պարբերական համակարգի խմբերում Էլեկտրաբացասականությունները նվազում են վերից վար և աճում են պարբերությամբ ձախից աջ տեղաշարժվելիս: Գոյություն ունեն էլեկտրաբացասականությունների մոտ քսան ցուցնակներ, որոնց ձևավորման հիմքում ընկած են նյութերի զանա- - 129 - զան հատկություններ: Տարբեր ցուցնակներում տարրերի էլեկտրաբացասականությունների արժեքները տարբեր են, սակայն տարրերի դասակարգումը էլեկտրաբացասականությունների շարքում գրեթե նույնն է: Պոլինգի առաջարկած էլեկտրաբացասականությունների ցուցնակում ամենաէլեկտրաբացասական տարրին` ֆտորին, վերագրված է 4 արժեքը: Մյուս տարրերի էլեկտրաբացասականությունների փոփոխման օրինաչափությունները երևում են 3.4 նկարից: Պոլինգի կողմից տարրերին վերագրվել են թվային արժեքներ, որոնք թույլ են տալիս քանակապես բնութագրել կապի իոնականության աստիճանը: Այդ արժեքները որոշելիս նա օգտվել է կապի հավելյալ էներգիայից: Դա այն հավելորդային էներգիան է, որն ունենում է A և B ատոմների միջև առկա կապը էլեկտրոնների հավասարաչափ բաշխումից սպասվող մեծության նկատմամբ: Աղյուսակում բերված են տարրերի էլեկտրաբացասականությունների արժեքները: Էլեկտրաբացասականությունների սանդղակն ընկած է 0,7-ից (ցեզիում) մինչև 4,0 (ֆտոր) տիրույթում: Ֆտորն ամենաէլեկտրաբացասական տարրն է, երկրորդ տեղում թթվածինն է, երրորդում`ազոտը և քլորը: Ջրածինը և տիպիկ մետալոիդները այս սանդղակի կենտրոնում են, նրանց էլեկտրաբացասականության արժեքը մոտ 2 է: Ջրածինը միջանկյալ դիրք է գրավում, այսինքն որոշ ատոմների հետ փոխազդելիս (օրինակ` F-ի) էլեկտրոն է տրամադրում, այլ ատոմների հետ փոխազդելիս էլեկտրոն է խլում (օրինակ` Rb-ի): Ամենափոքր էլեկտրաբացաականությամբ տարրը ցեզիումն է: Հեշտ է տեսնել, որ էլեկտրաբացասականությունների աղյուսակը հիշեցնում է պարբերական համակարգը: Ինչպես պարբերական համակարգում, այս աղյուսակում ևս ամենահստակ արտահայտված մետաղական հատկություններով տարրերը զբաղեցնում են ստորին ձախ անկյունը, իսկ ամենահստակ արտահայտված ոչ մետաղական - 130 - հատկություններով տարրերը` վերին աջ անկյունը: Որքան հեռու են երկու տարրերի դիրքերը հորիզոնական ուղղղությամբ, այնքան ավելի է արտահայտված նրանց միջև եղած կապի իոնականության աստիճանը: