Chemie · Klasse 9–10 · aktualisiert
Elektronegativität: Trends und Bindungen erklären
Wie stark zieht ein gebundenes Atom Elektronen an? Lerne den Periodentrend, Partialladungen und die Grenzen von EN-Richtwerten kennen.
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Kurz gesagt
Elektronegativität (EN) vergleicht, wie stark gebundene Atome gemeinsame Elektronen anziehen. Bei einer Elektronenpaarbindung zeigt der höhere EN-Wert die Seite mit negativer Partialladung. Die Differenz hilft beim Einordnen einer Bindung; Grenzwerte sind nur Richtwerte.
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.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
3 Abschnitte
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. EN ist ein relativer Wert: Der Zahlenwert ist nur im Vergleich mit einem anderen Atom sinnvoll. Werte können je nach EN-Skala und Rundung etwas abweichen.
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 nach unten weitere Elektronenschalen hinzu. Abstand zum Kern und Abschirmung durch innere Elektronen wachsen. Die Bindungselektronen werden schwächer angezogen; die EN sinkt. Bei Nebengruppenelementen gibt es Abweichungen. Für Edelgase fehlen EN-Werte in vielen Tabellen, weil sie selten Bindungen bilden und sich ihr Wert deshalb schwer bestimmen lässt.
Definition
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.
Merke: Im Periodensystem steigt die EN nach rechts und nach oben. Als Denkweg gilt: Stärkere wirksame Kernanziehung und kleinerer Abstand führen meist zu höherer EN.
Teste dich
Bei einer Elektronenpaarbindung zieht das Atom mit der höheren EN die gemeinsamen Elektronen stärker zu sich. Dort entsteht eine negative Partialladung δ−. Am Partner mit der niedrigeren EN entsteht eine positive Partialladung δ+. 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.
Definition
Partialladung
Eine Partialladung ist eine Teilladung durch ungleich verteilte Elektronendichte. Sie ist keine vollständige Ladung wie bei einem Kation oder Anion.
Beispiel: Fluor und Chlor in einer Bindung
- 1Auf der Pauling-Skala gilt EN(F) = 3,98 und EN(Cl) = 3,16.
- 2Fluor zieht die gemeinsamen Elektronen stärker an: F trägt δ− und Cl trägt δ+.
- 3Die F–Cl-Bindung ist polar; die Atome werden dabei nicht zu vollständigen Ionen.
Teste dich
Berechne den Betrag der Differenz:
ΔEN = |EN_1 - EN_2|
Der Betrag ist nicht negativ. Du kannst auch „größerer Wert minus kleinerer Wert“ rechnen. Für die vereinfachte schulische Einordnung gelten die Werte in der Tabelle.
Die Grenzen sind nicht scharf. Lehrwerke setzen die Grenze zwischen unpolar und polar bei 0,4 oder ungefähr 0,5. Auch der Übergang zur Ionenbindung ist fließend. Nutze die Werte als Richtwerte. Bei gleicher EN, etwa in Br₂, ist ΔEN=0 und die Bindung im Modell unpolar.
Beispiel: Stickstoff und Fluor
- 1Für N–F gelten EN(N) = 3,04 und EN(F) = 3,98.
- 2ΔEN = 3{,}98 - 3{,}04 = 0{,}94.
- 3Die Bindung liegt im polaren Bereich; F trägt δ−, N trägt δ+.
| 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 |
Beispiel: Lithiumoxid mit näherungsweisen EN-Werten
- 1Näherungsweise gelten EN(Li) = 1,00 und EN(O) = 3,44 (Pauling-Tabelle: Li 0,98).
- 2ΔEN = 3{,}44 - 1{,}00 = 2{,}44
- 3Die Differenz ist größer als 1,7. Zusammen mit der Kombination aus Metall und Nichtmetall spricht das für eine Ionenbindung.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Elektronegativität
Bedeutung
Anziehung gemeinsamer Bindungselektronen
Trend
nach rechts und oben meist stärker
Ursache
Kernladung, Abstand und Abschirmung
Folge
höhere EN trägt δ−
Rechnung
Betrag der EN-Differenz
Grenzen
Skala und Richtwerte beachten
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Eine Bindung mit EN-Werten beurteilen
- 1Für eine N–F-Bindung verwenden wir auf derselben Pauling-Tabelle EN(N) = 3,04 und EN(F) = 3,98.
- 2ΔEN = 3{,}98 - 3{,}04 = 0{,}94.
- 3Der Wert liegt zwischen 0,4 und etwa 1,7: Die Bindung wird als polar eingeordnet.
- 4Fluor zieht stärker und trägt δ−; Stickstoff trägt δ+. Über ein ganzes Molekül entscheidet zusätzlich dessen Gestalt.
Fehler finden
Bindung und Molekül unterscheiden In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Im vereinfachten Modell ist das Molekül kein Dipol: Gleich starke, entgegengesetzte Beiträge heben sich auf.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann 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 rechts oben.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback