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Elektronegativität

Elektronegativität ist ein Maß dafür, wie stark ein Atom Elektronen anzieht, wenn es eine chemische Bindung bildet. Sie wird oft auf der Pauling-Skala gemessen, wobei höhere Werte eine stärkere Elektronenanziehungskraft anzeigen. Elektronegativität ist entscheidend für das Verständnis der chemischen Bindung und der Molekülstruktur.

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Team Digital
Elektronegativität
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Elektronegativität Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Elektronegativität kannst du es wiederholen und üben.
  • Prüfe die Aussagen über die Elektronegativität.

    Tipps

    Es gibt zwei richtige Antworten.

    Die Elektronegativität hat mit den Elektronen in der Atomhülle zu tun.

    Lösung

    Die Elektronegativität, kurz: EN, ist eine dimensionslose Größe. Sie beschreibt, wie stark ein Atom die Elektronen in einer chemischen Bindung an sich zieht. Das Formelzeichen ist das $\chi$.

    Wie groß die Elektronegativität eines Elements ist, verrät uns meist das Periodensystem der Elemente: Die EN-Werte, die du dort auf den jeweiligen Kacheln der Elemente findest, liegen zwischen $\mathbf{0,\!7}$ und $\mathbf{4,\!1}$.

    Die Differenz der Werte der Elektronegativität gibt Aufschluss über den Bindungstyp.

  • Kennzeichne die Bindungsarten.

    Tipps

    Ionenbindungen haben eine hohe Elektronegativitätsdifferenz.

    $1,\!9 < 2,\!8$ bedeutet, dass $1,\!9$ kleiner ist als $2,\!8$.

    Lösung

    Um die Elektronegativitätsdifferenz (EN-Differenz) zu berechnen, lesen wir die jeweiligen Werte auf dem Periodensystem der Elemente ab.

    Da unsere Differenz immer positiv sein soll, subtrahieren wir den geringeren Wert vom größeren. Das berechnete Ergebnis gibt folglich Auskunft, um welche Bindungsart es sich bei der chemischen Verbindung handelt:


    • Ist die EN-Differenz größer als $\mathbf{1,\!7}$ ($\Delta \text{EN} > 1,\!7$), liegt eine Ionenbindung vor. Ein Beispiel dafür ist Natriumchlorid mit einer EN-Differenz von $2,\!3$.
    • Ist die EN-Differenz kleiner als $\mathbf{1,\!7}$ ($\Delta \text{EN} < 1,\!7$), liegt eine Atombindung vor. Dafür ist Wasser ein typisches Beispiel mit einer EN-Differenz von $1,\!2$.

  • Erkläre den Zusammenhang der Elektronegativität mit dem Periodensystem.

    Tipps

    Hier siehst du die erste Gruppe des Periodensystems: Die Elemente werden zu den Alkalimetallen zusammengefasst und besitzen jeweils ein Außenelektron.

    Die Valenzelektronen sind die Elektronen auf der äußersten Schale des Atoms.

    Lösung

    Es lassen sich zwei allgemeine EN-Trends aus dem Periodensystem herauslesen:


    • Innerhalb einer Periode nimmt die Elektronegativität von links nach rechts zu. Das ist damit zu erklären, dass die Anziehungskraft des Atomkerns auf jedes Elektron mit steigender Anzahl der Protonen zunimmt.
    • Innerhalb einer Gruppe nimmt die Elektronegativität von oben nach unten ab. Das ist mit dem größer werdenden Abstand von Valenzelektronen zum Atomkern durch die zusätzlichen Schalen und demzufolge mit der geringeren Anziehung zu erklären.


    Edelgase haben keine Elektronegativität. Das liegt daran, dass sie bereits eine mit Elektronen voll besetzte Außenschale haben. Sie sind energetisch sehr stabil.

  • Bestimme die Bindungstypen der chemischen Verbindungen.

    Tipps

    Wenn die EN-Differenz kleiner als $0,\!5$ ist, dann handelt es sich um eine unpolare Atombindung.

    Drei Verbindungen sind Ionenbindungen.

    Lösung

    Um die Elektronegativitätsdifferenz (EN-Differenz) zu berechnen, lesen wir die jeweiligen Werte aus dem Periodensystem der Elemente ab. Es kann sein, dass du auf verschiedenen Periodensystemen unterschiedliche Werte findest. Das liegt daran, dass es mehrere Modelle gibt, um die Elektronegativität zu bestimmen. Sie ist also keine Messgröße, sondern vielmehr ein Richtwert.

    Da unsere Differenz immer positiv sein soll, subtrahieren wir den geringeren Wert vom größeren. Das berechnete Ergebnis gibt folglich Auskunft, um welche Bindungsart es sich bei der chemischen Verbindung handelt:


    • Ist die EN-Differenz kleiner als $\mathbf{0,\!5}$ ($\Delta \text{EN} < 0,\!5$), liegt eine unpolare Atombindung vor. Ein Beispiel dafür ist Methan ($\Delta \text{EN}{:} 0,\!35$).
    • Ist die EN-Differenz zwischen $\mathbf{0,\!5}$ und $\mathbf{1,\!7}$ ($0,\!5 < \Delta \text{EN} > 1,\!7$), liegt eine polare Atombindung vor. Ein typischer Beispiel dafür ist Kohlenstoffdioxid ($\Delta \text{EN}{:} 0,\!89$).
    • Ist die EN-Differenz größer als $\mathbf{1,\!7}$ ($\Delta \text{EN} > 1,\!7$), liegt eine Ionenbindung vor. Chemische Verbindungen wie Natriumchlorid ($\Delta \text{EN}{:} 2,\!23$), Magnesiumoxid ($\Delta \text{EN}{:} 2,\!13$) und Lithiumbromid ($\Delta \text{EN}{:} 1,\!98$) sind Beispiele für diese Bindungsart.


    Die Differenzen sind nicht als fixe Grenze zu sehen, sondern eher als fließender Übergang.

  • Bestimme die Elektronegativitätswerte der Elemente.

    Tipps

    Fluor ist das Element mit der höchsten Elektronegativität.

    Innerhalb einer Periode nimmt die Elektronegativität von links nach rechts zu.

    Lösung

    Lithium $\ce{(Li)}$ in der ersten Hauptgruppe hat ein Valenzelektron, gibt dieses also eher ab, um auf diese Weise die Edelgaskonfiguration zu erhalten. Die EN von Lithium liegt bei $\mathbf{0,\!98}$.

    Auch Francium $\ce{(Fr)}$ befindet sich in der ersten Hauptgruppe. Das Element hat mit $\mathbf{0,\!7}$ die niedrigste Elektronegativität.

    Kohlenstoff $\ce{(C)}$ hat vier Valenzelektronen, kann also für den stabilen Zustand vier Elektronen abgeben oder aufnehmen. Dementsprechend ist die EN von Kohlenstoff mit $\mathbf{2,\!55}$ im mittleren Bereich.

    Fluor $\ce{(F)}$ ist in der siebten Hauptgruppe, benötigt also nur ein zusätzliches Valenzelektron, um eine voll besetzte Außenschale zu erreichen. Fluor zieht daher Elektronen sehr stark an und hat den höchsten EN-Wert mit $\mathbf{3,\!98}$.

    Es kann sein, dass du auf verschiedenen Periodensystemen unterschiedliche EN-Werte findest. Das liegt daran, dass es mehrere Modelle gibt, um die Elektronegativität zu bestimmen. Sie ist also keine Messgröße, sondern vielmehr ein Richtwert. Am häufigsten verwendet werden die Werte der Pauling-Skala.

  • Vergleiche die Elektronegativität der Elemente.

    Tipps

    Innerhalb einer Gruppe nimmt die Elektronegativität von oben nach unten ab.

    Francium ist das Element mit der niedrigsten Elektronegativität.

    Lösung

    Die Elektronegativität, kurz: EN, kannst du aus dem Periodensystem der Elemente ablesen. Dabei gilt folgender Trend: Innerhalb einer Periode nimmt die Elektronegativität von links nach rechts zu, innerhalb einer Gruppe nimmt die Elektronegativität von oben nach unten ab.

    Es kann sein, dass du auf verschiedenen Periodensystemen unterschiedliche EN-Werte findest. Das liegt daran, dass es mehrere Modelle gibt, um die Elektronegativität zu bestimmen. Sie ist also keine Messgröße, sondern vielmehr ein Richtwert. Am häufigsten verwendet werden die Werte der Pauling-Skala:


    • EN (Fluor): $3,\!98$
    • EN (Kohlenstoff): $2,\!55$
    • EN (Lithium): $0,\!98$
    • EN (Natrium): $0,\!93$
    • EN (Francium): $0,\!7$