Chemická vazba
Chemická vazba (3/6) · 9:54

Elektronegativita Vysvětlení pojmu elektronegativity a souvislosti s elektronovou afinitou.

Navazuje na Periodickou tabulku prvků.
V tomto videu se budeme zabývat elektronegativitou. Ta je opravdu velmi blízce spojená s elektronovou afinitou. Jsou tak úzce spojené, že zpravidla to, co má velkou elektronegativitu, má i vysokou elektronovou afinitu. Ale co to znamená? Elektronová afinita vyjadřuje, jak moc atom přitahuje elektrony, nebo také zda chce víc elektronů. Elektronegativita je trochu specifičtější pojem. Udává, jak moc si chce atom přitáhnout elektrony, které sdílí s jiným atomem v kovalentní vazbě, jak moc si chce elektrony v kovalentní vazbě přivlastnit. Co přesně myslím tím přivlastnit si elektrony? Nejprve to zapíšu. Jak moc si chce přivlastnit, je to opravdu jen neformální definice, přivlastnit si elektrony, držet elektrony, aby byly déle u něj než na druhé straně kovalentní vazby. Udává to, jak moc si přeje mít elektrony, nebo také jakou má k elektronům afinitu. Takže jak moc chce mít elektrony. Vidíte, že tyto pojmy spolu hodně souvisí. Tento udává, jaká je elektronová afinita v rámci kovalentní vazby. A tento lze považovat za trochu širší pojem, ale oba tyto trendy jsou spolu v naprostém souladu. Když bereme v potaz pouze elektronegativitu, je situace mnohem názornější. Vezměme si asi nejznámější soubor kovalentních vazeb, kterým jsou vazby v molekule vody. Voda je, jak asi víte, H dvě O. Tady máme atom kyslíku a dva atomy vodíku. Oba vodíky mají jeden valenční elektron a jak vidíme, kyslík má ve vnější vrstvě 1, 2, 3, 4, 5, 6 valenčních elektronů. Jen si představte, jak bude vodík šťastný, když bude mít o elektron víc, bude totiž mít stabilní elektronovou konfiguraci. První vrstva je totiž zaplněná dvěma elektrony. Ostatní vrstvy osmi. Vodík si řekne: "Hej, jsem stabilní jako helium!" když dostane další elektron. A kyslík řekne: "Jsem stabilní jako neon, pokud dostanu další dva elektrony." A to se stane, když spolu budou sdílet elektrony. Tento elektron může kyslík sdílet ve vazbě s tímto elektronem vodíku. Proto tento vodík může mít pocit, že vlastní oba, a je tím pádem stabilnější. Stabilizuje svou vnější vrstvu, nebo také stabilizuje sám sebe. Obdobně také tento elektron může být sdílený s vodíkem a tím se vodík připodobní heliu. Tento kyslík to potom může vzít jako něco za něco. něco dává a na oplátku chce něco zpět. Dostává elektron, který sdílí s každým z vodíků a může se zdát, že se tak stabilizuje a podobá se neonu. Elektrony ve vazbě budou sdíleny rovnoměrně, jen v případě, když budou mezi prvky se shodnou elektronegativitou. A i tady záleží na zbytku molekuly. Ale v našem případě máme kyslík a vodík s různou elektronegativitou. Kyslík přitahuje elektrony raději než vodík. A tak mezi nimi elektrony nebudou rozloženy rovnoměrně. Tady jsem kreslil valenční elektrony jako tečky. Ale jak víme, elektrony jsou vlastně v takovém oblaku okolo jádra, čímž vlastně tvoří atomy. V tomto typu kovalentní vazby tvořené těmito dvěma elektrony, budou elektrony déle u kyslíku a méně u vodíku. A tyto elektrony budou déle u kyslíku než u vodíku. A víme to, protože kyslík je elektronegativnější, o tom budeme mluvit za chvíli. Toto je v chemii velmi důležitý pojem hlavně později při studiu organické chemie. Protože víme, že kyslík je elektronegativnější a elektrony jsou u něj déle než kolem vodíku, vzniká tak na této straně parciální záporný náboj a na této parciální kladný náboj. A proto má voda mnoho speciálních vlastností, které v jiných videích rozebereme více do hloubky. Na základě znalosti elektronegativity můžeme předvídat průběh mnoha organických reakcí a odvodit vznik různých molekul. Hlavně když budete zkoumat oxidační čísla a podobně, tak vám elektronegativita hodně řekne. Teď když víme, co to elektronegativita je, tak se podívejme, co se stane, když budeme postupovat v rámci periody řekněme, že začínáme v první skupině a postupujeme až ke skupině halogenů. celou cestu až k tomuto žlutému sloupci. Jakou podle vás bude mít elektronegativita tendenci? Ještě jednou, způsob, jak se nad tím dá uvažovat, je vzít si extrém. Vezměte si sodík a chlor. Doporučuji vám zastavit teď video a promyslet to. Předpokládám, že jste na to přišli. Jistým způsobem je to podobný postup jako u ionizační energie. Prvky jako sodík mají jeden elektron ve vnější vrstvě. Je pro ně těžké tu vrstvu zaplnit, a dostat se tak do stabilního stavu. Jednodušší je dát pryč ten jeden elektron, tak aby měl stabilní konfiguraci neonu. Tento se chce opravdu zbavit nějakého elektronu. To jsme viděli ve videu o ionizační energii. Proto má sodík malou ionizační energii. V plynném skupenství sodík nepotřebuje moc energie, aby odtrhl elektron. Ale chlor je pravý opak. Chybí mu jeden k doplnění vrstvy. Přijít o elektron je to poslední, co chce. On chce elektron opravdu, opravdu, opravdu moc, aby se dostal na konfiguraci argonu, protože tím by zaplnil svou třetí vrstvu. Takže logika spočívá v tom, že sodíku nevadí odtržení elektronu, zatímco chlor by elektron rád bral. Takže chlor si rád přivlastňuje elektrony, zatímco sodík si je přivlastňuje velmi nerad. Taková je tady tendence. Když jdeme zleva doprava, elektronegativita ...zapíšu to... dostáváme větší elektronegativitu. Elektronegativita se zvyšuje, když jdeme doprava. Jaká podle vás bude tendence, když půjdeme dolů ve skupinách? Jaká bude tendence, když půjdeme dolů? Dám vám nápovědu. Zaměřte se na atomové poloměry, zastavte si video a přemýšlejte, jak to tedy je. Bude se elektronegativita zvyšovat nebo snižovat? Zase předpokládám, že jste to promysleli, protože víme z videa o atomových poloměrech, že se atomy čím dál víc zvětšují, tím jak se přidávají další a další vrstvy. Takže cesium má jeden elektron ve vnější vrstvě a to v šesté. Zatímco řekněme, že lithium má jeden elektron. Všechny prvky první skupiny mají ve vnější vrstvě jeden elektron. Ale tento padesátý pátý elektron, což je valenční elektron cesia, je mnohem dál, než valenční elektrony lithia nebo vodíku. A kvůli tomu je tento elektron více ovlivňován elektrony mezi ním a jádrem a taky je od jádra dál. Takže je prostě jednodušší ho odtrhnout. Takže cesium se velice ochotně zbavuje elektronů, mnohem ochotněji, než by se jich vzdal vodík. Takže když jdeme dolů ve skupině, dostáváme čím dál menší elektronegativitu. Co z toho vyplývá? Které prvky mají největší elektronegativitu? Budou to ty, které leží nahoře na pravé straně tabulky. Budou to zde tyto prvky. Ty mají největší elektronegativitu. Někdy trochu pomíjíme vzácné plyny, protože v podstatě nereagují, dokonce ani netvoří kovalentní vazby, protože jsou prostě šťastné. Zatímco tato horní písmena budou někdy tvořit kovalentní vazby. A když je vytvoří, ráda si tyto elektrony přivlastní. A co jsou nejméně elektronegativní prvky? Někdy se říká i velmi elektropozitivní. No tyto prvky dole vlevo. Tyto prvky mají... ...jak jsme říkali o cesiu.. jen jeden elektron, který mohou odtrhnout, čímž by dosáhly stabilního stavu jako xenon. Nebo v případě druhé skupiny mají dva, které chtějí dát pryč, ale je lehčí dva odtrhnout, než jich hodně získat. Jsou to velké atomy, takže tyto krajní elektrony jsou méně přitahovány kladným jádrem. Proto když jdeme v periodické tabulce z levého spodního k pravému hornímu rohu, dostáváme čím dál větší elektronegativitu.
video