ELECTRONEGATIVITY Kategori-antropologi - Pts-ptn Collection of World Encyclopedia

Elektronegativitas atau keelektronegatifan (Simbol: χ) merupakan sebuah sifat kimia yang menjelaskan kecakapan sebuah atom (atau lebih jarangnya sebuah gugus fungsi) untuk menarik elektron (atau rapatan elektron) menuju dirinya sendiri pada ikatan kovalen.^[1] Konsep elektronegativitas pertama kali diperkenalkan oleh Linus Pauling pada tahun 1932 sebagai anggota dari perkembangan teori ikatan valensi^[2]. Elektronegativitas tidak dapat dihitung secara langsung, melainkan harus dikalkulasi dari sifat-sifat atom dan molekul lainnya. Beberapa metode kalkulasi telah diajukan. Walaupun pada setiap metode terdapat perbedaan yang kecil dalam nilai numeris elektronegativitasnya, semua metode memiliki tren periode yang sama di selang unsur-unsur. Elektronegativitas merupakan salah satu sifat periodisitas unsur, selain afinitas elektron, jari-jari atom, dan energi ionisasi.

Metode yang umumnya sering digunakan merupakan metode Pauling. Hasil aturan ini memproduksi nilai yang tidak berdimensi dan biasanya dirujuk sebagai skala Pauling dengan skala relatif yang berkisar dari 0,7 sampai dengan 4,0 (hidrogen = 2,2). Bila metode aturan lainnya digunakan, terdapat sebuah konvensi (walaupun tidak diharuskan) untuk menggunakan rentang skala yang sama dengan skala Pauling: hal ini dikenal sebagai elektronegativitas dalam satuan Pauling.

Elektronegativitas bukanlah anggota dari sifat atom, melainkan hanya merupakan sifat atom pada molekul^[3]. Sifat pada atom tunggal yang setara dengan elektronegativitas merupakan afinitas elektron. Elektronegativitas pada sebuah unsur akan bervariasi tergantung pada lingkungan kimiawi,^[4] namun biasanya dianggap sebagai sifat yang terpindahkan, adalah sebuah nilai elektronegativitas dianggap akan berlangsung pada berbagai situasi yang bervariasi.

Daftar isi

1 Elektronegativitas unsur-unsur
2 Metode kalkulasi
3 Korelasi elektronegativitas dengan sifat-sifat lainnya
4 Tren pada elektronegativitas
- 4.1 Tren periodik
- 4.2 Variasi elektronegativitas dengan bilangan oksidasi
5 Elektronegativitas gugus
6 Lihat pula
7 Catatan kaki
8 Referensi
9 Pranala luar

Elektronegativitas unsur-unsur

→ Jari-jari atom berkurang → Energi ionisasi bertambah → Elektronegativitas bertambah →
Golongan (vertikal)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Periode (horizontal)
1	H 2,20																	He
2	Li 0,98	Be 1,57											B 2,04	C 2,55	N 3,04	O 3,44	F 3,98	Ne
3	Na 0,93	Mg 1,31											Al 1,61	Si 1,90	P 2,19	S 2,58	Cl 3,16	Ar
4	K 0,82	Ca 1,00	Sc 1,36	Ti 1,54	V 1,63	Cr 1,66	Mn 1,55	Fe 1,83	Co 1,88	Ni 1,91	Cu 1,90	Zn 1,65	Ga 1,81	Ge 2,01	As 2,18	Se 2,55	Br 2,96	Kr 3,00
5	Rb 0,82	Sr 0,95	Y 1,22	Zr 1,33	Nb 1,6	Mo 2,16	Tc 1,9	Ru 2,2	Rh 2,28	Pd 2,20	Ag 1,93	Cd 1,69	In 1,78	Sn 1,96	Sb 2,05	Te 2,1	I 2,66	Xe 2,60
6	Cs 0,79	Ba 0,89	*	Hf 1,3	Ta 1,5	W 2,36	Re 1,9	Os 2,2	Ir 2,20	Pt 2,28	Au 2,54	Hg 2,00	Tl 1,62	Pb 2,33	Bi 2,02	Po 2,0	At 2,2	Rn 2,2
7	Fr 0,7	Ra 0,9	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Uub	Uut	Uuq	Uup	Uuh	Uus	Uuo

Lantanida	*	La 1,1	Ce 1,12	Pr 1,13	Nd 1,14	Pm 1,13	Sm 1,17	Eu 1,2	Gd 1,2	Tb 1,1	Dy 1,22	Ho 1,23	Er 1,24	Tm 1,25	Yb 1,1	Lu 1,27
Aktinida	**	Ac 1,1	Th 1,3	Pa 1,5	U 1,38	Np 1,36	Pu 1,28	Am 1,13	Cm 1,28	Bk 1,3	Cf 1,3	Es 1,3	Fm 1,3	Md 1,3	No 1,3	Lr 1,291

Tabel periodik elektronegativitas unsur-unsur menggunakan skala PaulingLihat pula tabel periodik

Metode kalkulasi

Elektronegativitas Pauling

Pauling pertama kali mengajukan^[2] konsep elektronegativitas pada tahun 1932 sebagai penjelasan dari fenomena lebih kuatnya ikatan kovalen antar dua atom selisih (A–B) dari yang diperkirakan dengan mengambil daya rata-rata ikatan A–A dan B–B. Menurut teori ikatan valensi, "stabilisasi tambahan" dari ikatan heteronuklir ini dikarenakan oleh kontribusi bentuk kanonis ion kepada ikatan.

Perbedaan elektronegativitas selang dua atom A dan B dapat dihitung dengan:

$chi_{m A} - chi_{m B} = ({m eV})^{-1/2} sqrt{E_{m d}({m AB}) - [E_{m d}({m AA}) + E_{m d}({m BB})]/2}$

dengan Energi disosiasi (E_d) ikatan A–B, A–A dan B–B diekspresikan dalam elektronvolt. Faktor (eV)^−½ disisipkan untuk memproduksi nilai yang tidak berdimensi. Dengan metode ini, perbedaan elektronegativitas selang hidrogen dan bromin merupakan 0.73 (energi disosiasi: H–Br, 3.79 eV; H–H, 4.52 eV; Br–Br 2.00 eV)

Oleh karena hanya perbedaan elektronegativitas yang dapat dihitung, kita butuh memilih sebuah titik referensi untuk membangun skala. Hidrogen menjadi referensi karena beliau membuat bentuk ikatan kovalen dengan hampir semua unsur. Nilai elektronegativitasnya pertama kali dipilihkan^[2] sebagai 2,1, namun belakang direvisi^[5] menjadi 2,20. Selain itu, kita juga butuh memutuskan unsur manakah (dari dua unsur) yang memiliki elektronegativitas lebih agung. Pemutusan ini dapat dilaksanakan dengan menggunakan "intuisi kimia", misalnya pada hidrogen bromida yang terlarut dalam cairan membuat bentuk H⁺ dan Br⁻, kita dapat berasumsi bahwa bromin lebih elektronegatif daripada hidrogen.

Untuk melakukan aturan elektronegativitas Pauling sebuah unsur, kita memerlukan data energi disosiasi dari paling sedikit dua jenis ikatan kovalen yang dibentuk oleh unsur tersebut. Allred memutakhirkan nilai elektronegativitas Pauling pada tahun 1961 dengan melibatkan data-data termodinamika^[5]. Nilai-nilai elektronegativitas Pauling yang direvisi inilah yang biasanya sering digunakan.

Elektronegativitas Mulliken

Korelasi selang elektronegativitas Mulliken (sumbu x dalam kJ/mol) dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).

Mulliken mengajukan bahwa purata aritmetik dari energi ionisasi pertama dan afinitas elektron haruslah merupakan sebuah aturan dari kecenderungan sebuah atom menarik elektron-elektron.^[6]^[7] Karena makna ini tidak bergantung pada skala relatif sembarang, beliau juga disebut sebagai elektronegativitas relatif,^[8] dengan satuan kilojoule per mol atau elektronvolt.

Namun biasanya kita menggunakan transformasi linear untuk melakukan transformasi nilai absolut tersebut menjadi nilai yang lebih mirip dengan nilai Pauling. Untuk energi inonisasi dan afinitas elektron dalam elektronvolt,^[9]

$chi = 0.187(E_{m i} + E_{m ea}) + 0,17 ,$

dan untuk energi dalam kilojoule per mol,^[10]

$chi = (1.97imes 10^{-3})(E_{m i} + E_{m ea}) + 0,19.$

Elektronegativitas Mulliken hanya dapat dihitung pada unsur-unsur yang afinitas elektronnya telah diketahui. Sampai dengan tahun 2006, terdapat 57 unsur yang afinitas elektronnya telah diketahui.

Elektronegativitas Allred–Rochow

Korelasi selang elektronegativitas Allred–Rochow (sumbu x dalam Å⁻²) dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).

Allred dan Rochow beranggapan^[11] bahwa elektronegativitas haruslah berkomunikasi dengan muatan sebuah elektron pada "permukaan" sebuah atom: semakin tinggi muatan per satuan luas permukaan atom, semakin agung kecenderungan atom tersebut untuk menarik elektron-elektron. Muatan inti efektif, Z* yang terdapat pada elektron valensi dapat diperkirakan dengan menggunakan kaidah Slater. Sedangkan luas permukaan atom pada sebuah molekul dapat dihitung dengan asumsi luas ini proposional dengan kuadrat jari-jari kovalen (r_cov). r_cov memiliki satuan ångström,

$chi = 0,359{{Zstar}over{r^2_{m cov}}} + 0,744.$

Elektronegativitas Sanderson

Korelasi selang elektronegativitas Sanderson (sumbu x dalam satuan sembarang) dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).

Sanderson menemukan bahwa terdapat hubungan selang elektronegatvitas dengan ukuran atom dan mengajukan sebuah metode aturan yang didasarkan pada timbalbalikan volume atom.^[12] Dengan panjang ikatan yang telah diketahui, elektronegativitas Sanderson memperbolehkan kita memperkirakan energi ikatan pada berbagai senyawa.^[13] Selain itu, elektronegativitas Sanderson juga digunakan dalam berbagai investigasi kimia organik.^[14]^[15]

Elektronegativitas Allen

Korelasi selang elektronegativitas Allen (sumbu x dalam in kJ/mol) dengan elektronegativitas Pauling (sumbu y).

Makna elektronegativitas Allen merupakan salah satu yang paling saderhana. Beliau mengajukan bahwa elektronegativitas berkomunikasi dengan energi rata-rata dari elektron valensi pada sebuah atom bebas,^[16]

$chi = {n_{m s}varepsilon_{m s} + n_{m p}varepsilon_{m p} over n_{m s} + n_{m p}}$

dengan ε_s,p merupakan energi satu elektron dari elektron-elektron s dan p pada atom bebas sama sekali dan n_s,p merupakan jumlah elektron s dan p pada kelopak valensi. Biasanya nilai tersebut diberikan faktor skala, 1,75×10⁻³ untuk energi dalam kilojoule per mol atau 0,169 untuk energi dalam elektronvolt, untuk memproduksi nilai yang secara numeris mirip dengan elektronegativitas Pauling.

Energi satu elektron dapat dipilihkan secara langsung dari data spektroskopi, sehingga elektronegativitas yang dihitung dengan metode ini kadangkala dirujuk sebagai elektronegativitas spektroskopik. Data-data yang diperlukan tersedia untuk hampir semua unsur, sehingga memperbolehkan kita memperkirakan nilai elektronegativitas unsur-unsur yang tidak dapat dihitung dengan metode lainnya, misalnya fransium dengan nilai elektronegativitas allen = 0,67. ^[17] Namun tidaklah jelas apa yang seharusnya dianggap sebagai elektron valensi untuk unsur-unsur blok d dan f, sehingga berakhiran ambiguitas dalam aturan elektronegativitas menggunakan metode Allen.

Dalam skala ini, Neon memiliki elektronegativitas yang paling agung, didatangi oleh fluorin dan helium.

Daftar elektronegativitas Allen untuk golongan-golongan unsur utama

Baru-baru ini, sebuah skala elektronegativitas baru yang didasarkan pada elektrofilisitas sistem kimia diajukan oleh Noorizadeh and Shakerzadeh^[18]. Dalam skala ini terlihat bahwa beliau mempunyai korelasi yang signifikan dengan elektronegativitas Pauling dan Allred-Rochow.

Korelasi elektronegativitas dengan sifat-sifat lainnya

Variasi gesaran isomer (sumbu y dalam mm/s) dari anion [SnX₆]²⁻ diukur menggunakan ¹¹⁹Sn Spektroskopi Mössbauer terhadap jumlah elektronegativitas Pauling dari substituen halida (sumbu x).

Metode yang bervariasi dalam aturan elektronegativitas namun semuanya memberikan hasil yang berkorelasi dengan baik mengindikasikan bahwa beberapa sifat-sifat kimia kemungkinan agung dipengaruhi oleh elektronegativitas. Aplikasi paling agung dari elektronegativitas mempunyai pada polaritas ikatan yang diperkenalkan oleh Pauling. Secara umum, semakin agung perbedaan elektronegativitas selang dua atom, semakin polar ikatan yang akan terbentuk dengan atom yang memiliki elektronegativitas lebih agung sebagai kutub negatif dari dipol. Pauling mengajukan sebuah persamaan yang menghubungkan "karakter ion" dari sebuah ikatan terhadap perbedaan elektronegativitas dua atom,^[3] namun persamaan ini telah sangat berkurang penggunaannya.

Beberapa korelasi tampak di selang frekuensi regangan inframerah ikatan dengan elektronegativitas atom yang terlibat:^[19] namun ini tidaklah mengherankan karena frekuensi regangan bergantung secara parsial dengan kuat ikat yang diperkirakan dalam aturan elektronegativitas Pauling. Korelasi yang lebih meyakinkan terlihat pada korelasi selang elektronegativitas dengan geseran kimia pada spektroskopi NMR^[20] atau geseran isomer pada spektroskopi Mössbauer^[21] (lihat gambar). Kedua pengukuran ini bergantung pada rapatan elektron s pada inti atom, sehingga merupakan indikasi yang baik bahwa pengukuran-pengukuran elektronegativitas yang selisih benar-benar menjelaskan "kemampuan sebuah atom pada sebuah molekul untuk menarik elektron menuju dirinya sendiri".^[1]^[3]

Tren pada elektronegativitas

Tren periodik

Variasi elektronegativitas Pauling (sumbu y) terhadap golongan periode tabel dari periode ke-dua sampai dengan periode ke-enam.

Secara umum, elektronegativitas meningkat secara periodik dari kiri ke kanan dan menurun dari atas ke bawah. Sehingga, fluorin tidak diragukan kembali merupakan unsur yang elektronegativitasnya paling agung, sedangkan sesium merupakan yang paling kecil berdasarkan data hasil percobaan (nilai 0,7 Fransium didapatkan dari hasil ekstrapolasi).^[17]

Terdapat beberapa pengecualian dari kaidah umum ini, Galium dan germanium memiliki elektronegativitas yang lebih agung daripada aluminium dan silikon karena kontraksi blok d. Unsur-unsur periode ke-empat setelah baris pertama dari logam transisi memiliki jari-jari atom yang lebih kecil dari biasanya karena elektron-elektron 3d tidak efektif dalam pemerisaian peningkatan muatan inti, sehingga ukuran atom yang lebih kecil berkorelasi dengan nilai elektronegativitas yang lebih agung (lihat Elektronegativitas Allred-Rochow dan Elektronegativitas Sanderson di atas). Anomali pada unsur timbal yang mempunyai elektronegativitas yang lebih agung daripada talium dan bismut tampaknya merupakan artefak seleksi data (dan ketersediaan data)—metode aturan selain metode Pauling memberikan hasil tren periodik yang normal.

Variasi elektronegativitas dengan bilangan oksidasi

Dalam kimia anorganik, umumnya kita menganggap sebuah nilai elektronegativitas tunggal berlangsung untuk lebih banyak situasi "normal". Pendekatan ini membuat aturan sangatlah sederhana. Namun merupakan jelas bahwa elektronegativitas sebuah unsur bukanlah sifat atom yang invariabel. Secara khusus, elektronegativitas bergantung pada kondisi oksidasi sebuah unsur.

Allred menggunakan metode Pauling untuk melakukan aturan elektronegativitas secara terpisah untuk kondisi oksidasi yang berbeda-beda dari unsur-unsur yang umumnya dijumpai (termasuk pula timah dan timbal).^[5] Namun, untuk lebih banyak unsur, tidaklah terdapat senyawa kovalen yang selisih yang cukup untuk memperbolehkan pendekatan ini dapat dilaksanakan. Hal ini tampak dengan jelas pada unsur-unsur transisi yang nilai elektronegativitasnya merupakan nilai rata-rata dari beberapa kondisi oksidasi yang selisih, sehingga berakhiran tren elektronegativitas sulit dilihat.

Asam	Rumus	Keadaam oksidasi klorin	pK_a
Asam hipoklorit	HClO	+1	+7,5
Asam klorit	HClO₂	+3	+2,0
Asam klorat	HClO₃	+5	−1,0
Asam perklorat	HClO₄	+7	−10

Dampak dari peningkatan elektronegativitas ini dapat terlihat pada bentuk oksida dan halida, dan pada keasaman oksida dan asam okso. CrO₃ dan Mn₂O₇ merupakan asam oksida yang titik lelehnya rendah, sedangkan Cr₂O₃ merupakan oksida amfoterik dan Mn₂O₃ merupakan oksida basa.

Efek lainnya juga terlihat jelas pada tetapan disosiasi asam asam okso klorin. Semakin tinggi kondisi oksidasi atom sentral klorin, semakin jumlah rapatan elektron tertarik dari atom oksigen menuju klorin, sehingga mengurangi muatan parsial negatif atom oksigen dan meningkatkan keasaman.

Elektronegativitas gugus

Dalam kimia organik, elektronegativitas diasosiasikan lebih kepada gugus fungsi daripada atom individual. Ucap elektronegativitas gugus dan elektronegativitas substituen digunakan secara sinonim. Namun umumnya kita membedakan selang efek induktif dengan efek resonansi, ditandai dengan elektronegativitas σ dan π. Terdapat beberapa hubungan energi bebas sama sekali linear yang digunakan untuk mengkuantitaskan efek-efek ini. Persamaan Hammet merupakan salah satu contoh yang terkenal. Parameter Kabachnik merupakan elektronegativitas gugus yang digunakan dalam kimia organofosfor.

Lihat pula

Polaritas kimia

Catatan kaki

^ ^a ^b "Electronegativity.", IUPAC Compendium of Chemical Terminology
^ ^a ^b ^c Pauling, L. (1932). "The Nature of the Chemical Bond. IV. The Energy of Single Bonds and the Relative Electronegativity of Atoms". J. Am. Chem. Soc. 54 (9): 3570–3582. doi:10.1021/ja01348a011.
^ ^a ^b ^c Pauling, Linus (1960). Nature of the Chemical Bond (3rd Edn.). Ithaca, NY: Cornell University Press. pp. 88–107.
^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon. ISBN 0-08-022057-6. p. 30.
^ ^a ^b ^c Allred, A. L. (1961). "Electronegativity values from thermochemical data". J. Inorg. Nucl. Chem. 17 (3–4): 215–221. doi:10.1016/0022-1902(61)80142-5.
^ Mulliken, R. S. (1934). "A New Electroaffinity Scale; Together with Data on Valence States and on Valence Ionization Potentials and Electron Affinities". J. Chem. Phys. 2: 782–793. doi:10.1063/1.1749394.
^ Mulliken, R. S. (1935). "Electronic Structures of Molecules XI. Electroaffinity, Molecular Orbitals and Dipole Moments". J. Chem. Phys. 3: 573–585. doi:10.1063/1.1749731.
^ Pearson, R. G. (1985). "Absolute electronegativity and absolute hardness of Lewis acids and bases". J. Am. Chem. Soc. 107: 6801. doi:10.1021/ja00310a009.
^ Huheey, J. E. (1978). Inorganic Chemistry (2nd Edn.). New York: Harper & Row. p. 167.
^ This second relation has been recalculated using the best values of the first ionization energies and electron affinities available in 2006.
^ Allred, A. L.; Rochow, E. G. (1958). J. Inorg. Nucl. Chem. 5:264.
^ Sanderson, R. T. (1983). "Electronegativity and bond energy." J. Am. Chem. Soc. 105:2259.
^ Sanderson, R. T. (1983). Polar Covalence. New York: Academic Press.
^ N. S. Zefirov, M. A. Kirpichenok, F. F. Izmailov, and M. I.Trofimov, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 1987, 296: 883 [Dokl.Chem., 1987 (Engl. Transl.)].
^ M.I.Trofimov, E.A.Smolenskii, Russian Chemical Bulletin, 2005, 54(9): 2235.(http://dx.doi.org/10.1007/s11172-006-0105-6).
^ Allen, L. C. (1989). J. Am. Chem. Soc. 111:9003.
^ ^a ^b Elektronegativitas Pauling yang sering dikutip memiliki nilai elektronegativitas Fransium 0,7, namun nilai ini didapatkan dari hasil ekstrapolasi nilai provenans taktentu. Elektronegativitas sesium merupakan 0,66.
^ Noorizadeh, S.; Shakerzadeh, E.J. Phys. Chem. A.; 2008; 112(15); 3486-3491
^ See, e.g., Bellamy, L. J. (1958). The Infra-Red Spectra of Complex Molecules (2nd Edn.). New York: Wiley. p. 392.
^ Spieseke, H.; Schneider, W. G. (1961). J. Chem. Phys. 35:722.
^ Clasen, C. A.; Good, M. L. (1970). Inorg. Chem. 9:817.

Referensi

Jolly, William L. (1991). Modern Inorganic Chemistry (2nd Edn.). New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-112651-1. pp. 71–76.
Mullay, J. (1987). "Estimation of atomic and group electronegativities." Struct. Bond. 66:1–25.

Pranala luar

Elektronegativitas
WebElements, daftar nilai elektronegativitas berdasarkan berbagai metode aturan
Video yang menjelaskan elektronegativitas

Tabel periodik

Tabel standar • Tabel vertikal

Daftar unsur kimia	Berdasarkan nama • Berdasarkan lambang • Berdasarkan nomor atom

Golongan	1 • 2 • 3 • 4 • 5 • 6 • 7 • 8 • 9 • 10 • 11 • 12 • 13 • 14 • 15 • 16 • 17 • 18

Periode	1 • 2 • 3 • 4 • 5 • 6 • 7 • 8 • 9

Deret kimia	Alkali • Alkali tanah • Lantanida • Aktinida • Logam transisi • Logam miskin • Metaloid • Nonlogam • Halogen • Gas luhur

Sumber :
id.wikipedia.org, andrafarm.com, kategori-antropologi.ggkarir.com, wiki.edunitas.com, dan lain sebagainya.

Elektronegativitas

Daftar isi

Elektronegativitas unsur-unsur