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Elektronegativität: Trends und Bindungen erklären
Elektronegativität beschreibt, wie stark ein Atom in einer Bindung die gemeinsamen Bindungselektronen anzieht. Je größer der Unterschied zwischen zwei Bindungspartnern ist, desto ungleicher ist die Elektronendichte verteilt.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Was Elektronegativität bedeutet
Stell dir eine Bindung wie ein Tauziehen um ein gemeinsames Elektronenpaar vor. Ziehen beide Atome gleich stark, bleibt die Elektronendichte gleichmäßig verteilt. Zieht ein Atom stärker, liegt mehr Elektronendichte bei diesem Atom.
Elektronegativität
Die Elektronegativität, kurz EN und auch mit dem Zeichen χ bezeichnet, ist ein relatives Maß dafür, wie stark ein Atom in einer chemischen Bindung die Bindungselektronen anzieht. Ein hoher EN-Wert bedeutet eine starke Anziehung.
„Relativ“ bedeutet: Der Zahlenwert ist nur im Vergleich mit einem anderen Atom sinnvoll. Außerdem können Werte je nach EN-Skala und Rundung etwas voneinander abweichen.
Wie du den Trend im Periodensystem erkennst
Im Periodensystem nimmt die EN im Allgemeinen von links nach rechts zu und von oben nach unten ab. Hohe Werte findest du deshalb rechts oben. Fluor besitzt den höchsten EN-Wert.
Innerhalb einer Periode steigt die Protonenzahl. Die zusätzlichen Elektronen kommen in dieselbe Schale, während keine neue innere Schale hinzukommt. Dadurch wächst die wirksame Anziehung des Kerns auf die äußeren Elektronen. Diese Anziehung unter Berücksichtigung der Abschirmung heißt effektive Kernladung.
Innerhalb einer Hauptgruppe kommen von oben nach unten weitere Elektronenschalen hinzu. Der Abstand zum Kern und die Abschirmung durch innere Elektronen wachsen. Die Bindungselektronen werden schwächer angezogen, daher sinkt die EN.
Im Periodensystem steigt die EN nach rechts und nach oben. Als Denkweg gilt: Stärkere wirksame Kernanziehung und kleinerer Abstand führen meist zu höherer EN.
Bei Nebengruppenelementen gibt es Abweichungen. Auch für Edelgase fehlen EN-Werte in vielen Tabellen, weil sie nur selten Bindungen bilden und sich ihre Werte daher schwer sinnvoll bestimmen lassen.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Innerhalb einer Periode nimmt die EN von links nach rechts . Innerhalb einer Hauptgruppe nimmt sie von oben nach unten , weil Zahl der Schalen und Abschirmung . Hohe EN-Werte liegen im Periodensystem im Allgemeinen .
Wie Partialladungen entstehen
Das Atom mit der höheren EN zieht die Bindungselektronen stärker zu sich. Dort entsteht eine negative Partialladung δ−. Am Partner mit der niedrigeren EN entsteht eine positive Partialladung δ+.
Partialladung
Eine Partialladung ist eine Teilladung durch ungleich verteilte Elektronendichte. Sie ist keine vollständige Ladung wie bei einem Kation oder Anion.
Bei Fluorwasserstoff HF gilt näherungsweise: EN(H) = 2,1 und EN(F) = 4,0. Fluor zieht stärker. Deshalb trägt F die Partialladung δ− und H die Partialladung δ+. Die H–F-Bindung ist polar.
Eine polare Bindung besitzt zwei unterschiedlich polarisierte Enden. Je größer die EN-Differenz ist, desto stärker ist im Allgemeinen die Verschiebung der Elektronendichte.
Die Polarität einer einzelnen Bindung entscheidet noch nicht allein, ob ein ganzes Molekül ein Dipol ist. Dafür muss zusätzlich die räumliche Anordnung aller polaren Bindungen betrachtet werden.
Wie du die EN-Differenz berechnest und einordnest
Berechne immer den Betrag der Differenz:
$$ΔEN = |EN₁ - EN₂|$$
Der Betrag sorgt dafür, dass das Ergebnis nicht negativ wird. Du kannst also auch „größerer Wert minus kleinerer Wert“ rechnen.
Für eine O–H-Bindung gelten EN(O) = 3,44 und EN(H) = 2,20.
$$ΔEN = 3,44 - 2,20 = 1,24$$
Die Differenz liegt im Bereich einer polaren Atombindung. Sauerstoff besitzt die höhere EN und trägt deshalb δ−; Wasserstoff trägt δ+.
Für eine vereinfachte schulische Einordnung werden häufig diese Richtwerte verwendet:
| EN-Differenz | Vereinfachte Einordnung |
|---|---|
| unter dem verwendeten Richtwert von 0,4 oder 0,5 | unpolare Atombindung |
| vom verwendeten Richtwert bis etwa 1,7 | polare Atombindung |
| größer als etwa 1,7 | stark ionischer Charakter; bei Metall und Nichtmetall meist Ionenbindung |
Die Grenzen sind nicht scharf. Verschiedene Lehrwerke setzen die Grenze zwischen unpolar und polar bei 0,4 oder ungefähr 0,5. Auch der Übergang zwischen polarer Atombindung und Ionenbindung ist fließend. Nutze die Werte daher als Richtwerte, nicht als Naturgrenzen.
Bei Lithiumoxid gelten EN(Li) = 1,00 und EN(O) = 3,44.
$$ΔEN = 3,44 - 1,00 = 2,44$$
Die Differenz ist größer als 1,7. Zusammen mit der Kombination aus Metall und Nichtmetall spricht das für eine Ionenbindung.
Zum Vergleich: In Br₂ haben beide Atome denselben EN-Wert. Daher ist $ΔEN = 0$ und die Bindung unpolar.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Elektronegativität
- Bedeutung: Anziehung gemeinsamer Bindungselektronen
- Periodentrend: höher nach rechts und oben
- Ursache: Kernladung, Abstand und Abschirmung
- Bindungsfolge: Elektronenverschiebung und Partialladungen
- Rechnung: Betrag der EN-Differenz
- Einordnung: unpolar, polar oder stark ionisch
- Grenze: Werte und Schwellen hängen von Modell und Rundung ab
Abschluss-Check
Du beherrschst den Kernweg, wenn du den Periodentrend begründen, bei einer Bindung δ+ und δ− zuordnen und eine EN-Differenz mit ihren Grenzen einordnen kannst.