Электроотрицательность элементов: таблица и ряд
Электроотрицательность (ЭО) — способность атома в соединении притягивать к себе общие электроны. Чем она выше, тем сильнее атом тянет электронную пару. Самый электроотрицательный элемент — фтор, 3,98 по Полингу. В таблице элементы стоят от большей ЭО к меньшей; поиск находит элемент по символу, названию или номеру, чипы оставляют один период.
Электроотрицательность по Полингу
Этого элемента в таблице нет: для него нет общепринятого значения по Полингу или он редко встречается в школьном курсе.
| Элемент | ЭО по Полингу | Номер | Период | Группа |
|---|---|---|---|---|
| Фтор F | 3,98 | 9 | 2 | 17 (VIIА) |
| Кислород O | 3,44 | 8 | 2 | 16 (VIА) |
| Хлор Cl | 3,16 | 17 | 3 | 17 (VIIА) |
| Азот N | 3,04 | 7 | 2 | 15 (VА) |
| Бром Br | 2,96 | 35 | 4 | 17 (VIIА) |
| Иод I | 2,66 | 53 | 5 | 17 (VIIА) |
| Сера S | 2,58 | 16 | 3 | 16 (VIА) |
| Углерод C | 2,55 | 6 | 2 | 14 (IVА) |
| Селен Se | 2,55 | 34 | 4 | 16 (VIА) |
| Водород H | 2,20 | 1 | 1 | 1 (IА) |
| Фосфор P | 2,19 | 15 | 3 | 15 (VА) |
| Мышьяк As | 2,18 | 33 | 4 | 15 (VА) |
| Теллур Te | 2,10 | 52 | 5 | 16 (VIА) |
| Сурьма Sb | 2,05 | 51 | 5 | 15 (VА) |
| Бор B | 2,04 | 5 | 2 | 13 (IIIА) |
| Германий Ge | 2,01 | 32 | 4 | 14 (IVА) |
| Олово Sn | 1,96 | 50 | 5 | 14 (IVА) |
| Серебро Ag | 1,93 | 47 | 5 | 11 (IБ) |
| Никель Ni | 1,91 | 28 | 4 | 10 (VIIIБ) |
| Кремний Si | 1,90 | 14 | 3 | 14 (IVА) |
| Медь Cu | 1,90 | 29 | 4 | 11 (IБ) |
| Кобальт Co | 1,88 | 27 | 4 | 9 (VIIIБ) |
| Железо Fe | 1,83 | 26 | 4 | 8 (VIIIБ) |
| Галлий Ga | 1,81 | 31 | 4 | 13 (IIIА) |
| Индий In | 1,78 | 49 | 5 | 13 (IIIА) |
| Кадмий Cd | 1,69 | 48 | 5 | 12 (IIБ) |
| Хром Cr | 1,66 | 24 | 4 | 6 (VIБ) |
| Цинк Zn | 1,65 | 30 | 4 | 12 (IIБ) |
| Ванадий V | 1,63 | 23 | 4 | 5 (VБ) |
| Алюминий Al | 1,61 | 13 | 3 | 13 (IIIА) |
| Бериллий Be | 1,57 | 4 | 2 | 2 (IIА) |
| Марганец Mn | 1,55 | 25 | 4 | 7 (VIIБ) |
| Титан Ti | 1,54 | 22 | 4 | 4 (IVБ) |
| Скандий Sc | 1,36 | 21 | 4 | 3 (IIIБ) |
| Магний Mg | 1,31 | 12 | 3 | 2 (IIА) |
| Кальций Ca | 1,00 | 20 | 4 | 2 (IIА) |
| Литий Li | 0,98 | 3 | 2 | 1 (IА) |
| Стронций Sr | 0,95 | 38 | 5 | 2 (IIА) |
| Натрий Na | 0,93 | 11 | 3 | 1 (IА) |
| Барий Ba | 0,89 | 56 | 6 | 2 (IIА) |
| Калий K | 0,82 | 19 | 4 | 1 (IА) |
| Рубидий Rb | 0,82 | 37 | 5 | 1 (IА) |
| Цезий Cs | 0,79 | 55 | 6 | 1 (IА) |
Значения по шкале Полинга в уточнении Олреда (1961). В таблицу вошли 43 элемента: главные подгруппы первых пяти периодов (без благородных газов), переходные металлы от скандия до цинка, серебро, кадмий, цезий и барий — те, для которых значения совпадают в основных справочниках. У благородных газов общепринятой ЭО нет, у тяжёлых металлов шестого периода (ртуть, свинец, золото) в справочниках разные значения, поэтому они не приведены.
Ряд электроотрицательности неметаллов
По убыванию ЭО по Полингу: F 3,98 > O 3,44 > Cl 3,16 > N 3,04 > Br 2,96 > I 2,66 > S 2,58 > C 2,55 = Se 2,55 > H 2,20 > P 2,19 > As 2,18 > B 2,04 > Si 1,90.
В некоторых школьных учебниках азот стоит перед хлором: там ряд построен по другой шкале электроотрицательности. Числа в разных шкалах различаются, а направления изменения по периоду и группе — одинаковые, и именно их проверяют на экзамене.
Как меняется электроотрицательность
- По периоду слева направо ЭО растёт: заряд ядра увеличивается, а радиус атома уменьшается. В третьем периоде: Na 0,93 → Mg 1,31 → Al 1,61 → Si 1,90 → P 2,19 → S 2,58 → Cl 3,16.
- По главной подгруппе сверху вниз ЭО падает: электронов на внешнем слое столько же, но они дальше от ядра. У галогенов: F 3,98 → Cl 3,16 → Br 2,96 → I 2,66.
- Самые низкие значения — у щелочных металлов внизу первой группы: у цезия 0,79.
- Металлы, как правило, имеют ЭО меньше 2, неметаллы — больше 2. Граница размыта: у водорода 2,20, у бора 2,04.
Электроотрицательность и тип химической связи
Если атомы одинаковые, общая пара электронов посередине — связь ковалентная неполярная (H2, Cl2, O2). Если атомы разные неметаллы, пара смещена к более электроотрицательному — ковалентная полярная (HCl, H2O). Между типичным металлом и неметаллом разность ЭО велика, электрон практически переходит к неметаллу — связь ионная (NaCl, CaF2).
Числовые пороги разности ЭО для «полярная или ионная» в учебниках разные, поэтому в заданиях ЕГЭ тип связи определяют по составу вещества: металл с неметаллом — ионная, разные неметаллы — ковалентная полярная, один неметалл — ковалентная неполярная, металл сам по себе — металлическая. Степени окисления и знаки частичных зарядов тоже расставляют по ЭО: минус получает более электроотрицательный атом.
Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ
Конкретные числа ЭО на экзамене не спрашивают, но направление её изменения нужно в нескольких заданиях.
- Задание 2 ЕГЭ: периодический законРасположить элементы по возрастанию или убыванию электроотрицательности — по положению в периоде и группе.
- Задание 3 ЕГЭ: степень окисленияОтрицательную степень окисления получает более электроотрицательный элемент соединения.
- Задание 4 ЕГЭ: химическая связьТип связи и её полярность определяют по тому, насколько различаются атомы.
- Задание 19 ЕГЭ: окислитель и восстановительСильные окислители — элементы с высокой ЭО и в высших степенях окисления.
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Вопросы и ответы
У какого элемента самая высокая электроотрицательность?
У фтора — 3,98 по шкале Полинга. Второе место у кислорода, 3,44. Поэтому фтор в соединениях всегда имеет степень окисления −1, а кислород отрицательную почти везде, кроме соединений с фтором.
У какого элемента самая низкая электроотрицательность?
Среди элементов школьного курса — у цезия, 0,79. У франция значение близкое, но из-за радиоактивности его свойства изучены хуже, и в учебных таблицах обычно опираются на цезий.
Как расположить элементы в порядке возрастания электроотрицательности?
Найдите их в таблице Менделеева. В одном периоде ЭО растёт слева направо, в одной главной подгруппе — снизу вверх. Например, по возрастанию: Si, P, S, Cl — один период, или I, Br, Cl, F — одна группа.
Почему у инертных газов нет электроотрицательности?
Шкала Полинга строится по энергиям химических связей, а гелий, неон и аргон устойчивых соединений не образуют. Для криптона и ксенона значения в литературе есть, но в разных источниках они расходятся, поэтому в таблицу они не включены.
Источники
- Allred A. L. Electronegativity values from thermochemical data. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 1961, т. 17, с. 215–221 — уточнённые значения шкалы Полинга, приведённые в таблице
- IUPAC: Compendium of Chemical Terminology («Золотая книга»), статья electronegativity — определение электроотрицательности
- ФИПИ: демоверсии, спецификации, кодификаторы — задания 2–4 ЕГЭ по химии: закономерности периодической системы и химическая связь