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1、卤素的原子电负性与分子电负性的关系 卤素的原子电负性与分子电负性的关系第13卷第3期 2011年6月 安顺学院 JOURNALOFANSHUNUNIVERSITY VoI.13No.3 Jun.2011 卤素的原子电负性与分子电负性的关系 黎永秀张晓娟 (1,2.安顺学院化学与生物农学系,贵州安顺561000) 摘要:通过MP2/6—3lg(d,p),MP2/6—311g(3df,3pd),B3LYP/6—31lg(3dr,3pd)方法计算氟,氯,溴原子和分子,原子及分子的阳离子和阴离子的能量.用MP2/lanl2dz方法计算碘原子和分
2、子,原产及分子的阳离子和阴离子能量.由计算得出的能量分 析得出氟,氯,溴,碘原子和分子的电负性.结果表明:不同方法计算得出的卤素原子和分 子的电负性数值变化规律相同,由此可以得出卤素原子的电负性可以近似描述由相同原子组 成的双原子分子体系. 关键词:电负性;电离能;电子亲合能 中图分类号lO641.3文献标识码:A文章编号:1673—9507(2011)03--0127--05 引言 电负性是一种化学性质,它表示一个原子或者 一 个官能团吸引电子的能力.电负性是相对值,一 个原子的电负性受原子序数以及原子中价电子与原 子核之间的距离的
3、影响.电负性越高,元素或者化 合物吸引电子的能力越强.ll定义和计算电负性的方法有多种,方法不同,电负性的数值也不尽相同.电负性的标度方法还在发展中. Pauling于1932年[2首先提出了元素电负性概念,并将其定义为"原子在分子中吸引电子的能力".他是从热力学角度出发,假定A,B组成纯共价键的键能等于A,B各自以同原子结合组成的纯共价键能的算术平均值,即: EAB一(EAA十E盼)/2(].) 实际的键能?AB(实)与EAB(纯)之差?===?AB(实)一EAB(纯)与电负性相联系,且有: XA—XB===0.208(?)(2) x为电负性
4、,Pauling将?日L{做离子一共价共振能,规定氟原子的电负性为4.0,并相对其求出了其它元素的电负性值,由于Pauling计算的电负性在键的极性,物质的溶解度,熔点等方面的应用简单明了,很有实用价值,因而得到了广泛的推广和使用. 1934年Mulliken[3将电离能和电子亲合能结合求出电负性标度,他提出电负性: XM一1/2(IA+EA)(3) I为A的电离能,EA为A的电子亲合能,所得数值为绝对电负性值.其中A的电离能(I)为气态A原子或A.分子失去电子成为气态正离子A或A所需的能量o[43A的电子亲合能(E)为气态A原子或A.分子获得电子形
5、成气态负离子A一或A一所释放的能量.L5]通常所讲的电离能和电子亲合能是指第一电离能和第一电子亲合能.电离能和电子亲合能可表示为: A(g)一e一一A(g)IA(eV) A2(g)——e一一A2+(g)IA2l(eV)(4)A(g)+e一一A一(g)EA1(eV)A2(g)+e,一A2一(g)EA1(eV)(5)Mulliken计算的电负性值xM是根据实验数据得到的,具有可靠的实验基础,与Pauling的电负性值xP有直线关系:L6 XM一3.15XP(6) 根据Pauling计算出的电负性值的大小可以得出规律口一:同一周期从左至右,有效核电荷递增
6、,原子半径递减,核对电子的吸引能力渐强,因而电负性值递增;同族元素从上到下,随着原子半径的收稿日期:2OlO一12一Ol 作者简介:黎永秀(1984~),女,安顺学院化学与生物农学系讲师,硕士.研究方向:物 理化学. ?127? 安顺学院2011年第3期 增大,元素电负性值递减.过渡元素的电负性值无明显规律.就总体而言,周期表右上方的典型非金属元素都有较大电负性数值,氟的电负性值最大(4.0);周期表左下方的金属元素电负性值都较小,铯和钫是电负性最小的元素(O.7).一般说来,非金属元素的电负性大于2.0,金属元素电负性小于2.0. 周期表中的
7、VIIA族统称卤素,包括氟,氯,溴,碘,砹五种元素,其中砹为极不稳定的放射性元素,其最稳定同位素At的半衰期为8.3小时.有关卤素的几种重要性质汇于表1.L8]卤素原子的价电子构型为ns.np,有结合一 个电子形成卤负离子x一的强烈倾向,因此卤素原子有很大的电子亲合能.卤素具有很大的电负性(F>C1>Br>I),在所有元素中氟元素的电负性是最大的.因此,碘,溴,氯,氟生成负离子的趋势越来越易.由于元素的性质与分子的性质是不一样的,元素的性质是指元素游离原子的性质,分子的性质是指同种元素的原子按一定的聚集方式聚集在一 起的集合体的性质.[妇而Paulin
8、g于1932年口定义元素的电负性为"原子在分子中吸引电子的能力".
