Однією з принципових особливостей хімічних сполук у порівнянні з елементами є їх гетерополярность Компоненти зєднання володіють різною здатність віддавати і приєднувати валентні електрони Ця здатність характеризується електроотріцатель

ністю атома X Атом B при взаємодії з атомом A може захопити у нього електрон, а при взаємодії з атомом C віддати йому свій електрон За величиною електронегативності атоми при цьому розташовуються в ряд: A I та енергії спорідненості атома до електрона E (Шкала електроотріцательностей по Маллікену):

X = (I + E)/2                                   (27)

Перший потенціал іонізації I атома дорівнює енергії, необхідної для відриву його першого валентного електрона від атома Спорідненістю атома до електрона називається здатність атомів приєднувати додатковий електрон і перетворюватися на негативний іон12 Мірою спорідненості атома до електрона є енергія електронного спорідненості, що дорівнює різниці енергії атома в основному стані і енергії основного стану відповідного негативного іона Енергія спорідненості атома до електрона для сталого негативного іона позитивна

Потенціали іонізації вимірюються методом фотоіонізації і спектроскопічними методами Зазвичай потенціал іонізації виражають у електрон-вольтах (еВ), віднесених до одного атому Для експериментального визначення величини спорідненості атома до електрона існують такі прямі методи, як метод фотоелектронної емісії, метод захоплення електронів і др крім того, її можна обчислити з відомих енергій решіток іонних кристалів Виражається енергія спорідненості атома до електрона, як правило, також у еВ

Якщо розташувати елементи в ряд по електронегативності, то цей ряд розпочнеться з найменш електронегативних елементів, тобто найбільш схильних до утворення позитивних іонів (лужні метали, для яких I і E малі) На іншому кінці цього ряду будуть найбільш електронегативний елементи, тобто найбільш легко утворюють негативно заряджені іони (галогени, для яких I і E великі)

Слід зазначити, що в той час як потенціали іонізації можуть бути визначені з великим ступенем точності, енергія спорідненості атома до електрона не завжди може бути визначена з високою надійністю Для побудови практичної шкали електроотріцательностей еле

12 Статичного електричного поля нейтрального атома недостатньо для того, щоб атом зміг взяти додатковий електрон, однак цей електрон наводить в атомі електричний дипольний момент, в результаті чого виникає потенціал тяжіння, що діє на великих відстанях У багатьох випадках цей поляризаційний потенціал досить великий для того, щоб вільний атом зміг приєднати додатковий електрон

тов тому застосовуються умовні одиниці, значення яких виводять таким чином (шкала електроотріцательностей за Полінгом)

Розглянемо два сорти атомів A і B Нехай коли однакові атоми A або B зєднуються в молекули, то між ними утворюється ковалентний звязок Позначимо енергію звязку в таких молекулах DAA і DBB Якщо ковалентний звязок утворюється між різнорідними атомами A і B, то енергію звязку DAB для молекули AB можна, взагалі кажучи, уявити як середнє енергій звязків DAA і DBB DAB = (DAA + DBB) / 2 Проте досвід показує, що DAB фактично більше цієї величини,

тобто DAB − (DAA + DBB) / 2 = Δ> 013 Причина цієї невідповідності

полягає в поляризації звязку, тобто освіту позитивно і негативно заряджених іонів Aq* + І Bq* -, Між якими виникає кулонівська взаємодія Зявляється іонна складова в енергії звязку – Δ Л Полінг встановив, що в міру збільшення різниці електронегативності ΔX = XA XB  між атомами A і B

збільшується і Δ Крім того, він висловив параметр Δ через різницю

електроотріцательностей взаємодіючих атомів таким чином: Δ (еВ) ~ (XA XB) 2 Відповідно до цієї формули, внесок у Δ дає тільки

різниця електронегативності атомів A і B, а абсолютні значення XA  і XB  не є визначальними Вони можуть виражатися у відносних одиницях У періодичній таблиці елементів значення X = 1 приписано атому літію, а для інших елементів значення X знайдені з відомих різниць ΔX

На рис 219 наведені значення електронегативності елементів за шкалою Полінга Видно, що електронегативність елементів у періодичній таблиці зліва направо і знизу вгору (в основному) зростає При русі зліва направо в рамках одного періоду і знизу вгору в межах групи абсолютно чітко проявляється тенденція до накопичення металлоідних властивостей, тобто по мірі зростання електронегативності X спорідненість електрона до атома збільшується і полегшується утворення аніону

Слід мати на увазі, що шкала Полінга, також як і шкала Маллікен, не є універсальною Існують і інші шкали електроотріцательностей Природно, що абсолютні значення електронегативності і навіть порядок їх розташування на різних шкалах може бути різним Проте поняття електронегативності елементів використовується, головним чином для оцінки ступеня ионности

13Істінние енергії звязку в двохатомних молекулах дорівнюють енергіях дисоціації молекули на атоми і можуть бути визначені термохімічними або спектроскопічними методами

Рис 219 Електронегативність деяких елементів за шкалою Полінга [20]

розглянутої звязку, коли має значення тільки різниця електронегативності На практиці найбільш широко використовується шкала, запропонована Полингом

Джерело: І А Случинський, Основи матеріалознавства і технології напівпровідників, Москва – 2002