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Elektronegativität – Einführung 08:05 min

Textversion des Videos

Transkript Elektronegativität – Einführung

Herzlich willkommen zum Thema Elektronegativität. Hier steht schon einmal die Definition für die Elektronegativität und die trifft es eigentlich auf den Punkt. Elektronegativität ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms Bindungselektronen, oder auch Elektronen, die sich irgendwo in einem Molekül befinden, anzuziehen. Diese Definition ist sehr gut getroffen eigentlich und wir wollen uns einfach mal in diesem Video damit beschäftigen, diese Definition ein wenig zu zerlegen und vielleicht noch ein bisschen was zu erklären. Als Erstes steht hier, es wäre ein relatives Maß, das ist auch schon mal relativ wichtig. Relativ ist das Gegenteil von absolut und absolut bedeutet immer, dass man etwas ganz exakt berechnen kann. Relativ bedeutet man nimmt sich sozusagen einen Zahlenwert, legt willkürlich einen Wert fest und bezieht alle anderen Elemente in dem Fall auf diese festgelegten Zahlenwerte. Man beginnt also irgendwo willkürlich einen Nullpunkt, oder was weiß ich, festzulegen und alle anderen Elemente werden dann auch irgendwie vermessen und dann sozusagen relativ dazu eingeordnet. Wie geschah das nun bei der Elektronegativität? Die geht eigentlich auf Linus Pauling zurück, und wie ich schon erwähnt hatte, wurden hier willkürlich irgendwelche Werte festgelegt und diese Werte, die wurden in der 2. Periode festgelegt. Wenn man sich das Periodensystem mal etwas genauer anschaut, genauer gesagt die elektronegativen Elemente in der 2. Periode, dann fällt auf, dass Lithium eine Elektronegativität von 1,0 hat, Beryllium 1,5, Bohr 2,0, Kohlenstoff 2,5, Stickstoff 3,0 und Sauerstoff 3,5 und zu guter letzt Fluor mit einer Elektronegativität von 4,0. Also alle diese Elemente haben im Grunde eine Elektronegativität, die sich jeweils von Hauptgruppe zu Hauptgruppe nur um 0,5 unterscheidet. Es wurde also damit begonnen, diese Elektronegativitäten für diese Elemente festzulegen und dann gab es im Laufe der Geschichte verschiedene Versuche die Elektronegativitäten zu messen. Wichtig ist allerdings nur, dass alle anderen Elemente dann eben relativ zu dieser 2. Periode angepasst wurden. Und da kommt es eben dazu, dass da nicht so ganz schön geordnete Zahlen herumkommen. Wie wurden nun überhaupt diese Elektronegativitäten vermessen? Da gab es nun viele verschiedene Möglichkeiten dazu, die ich auch gar nicht so im Detail erklären möchte, weil es meiner Meinung nach auch nicht so relevant ist, jedenfalls für die Schule. Es gab verschiedene Versuche das Ganze über Bindungsenergien, Bindungsdissoziationsenergien über elektrostatische Anziehung und so weiter zu begründen, beziehungsweise dann zu vermessen, denn Bindungsdissoziationsenergien kann man relativ gut vermessen und es wurde damit ganz einfach versucht, für diese Elektronegativitäten dann auch immer exaktere Werte zu bekommen. Deswegen kann es auch manchmal sein, dass sich die Elektronegativitäten bei verschiedenen Quellen, ob nun im Internet im Vergleich zum Schulbuch, dass sich diese Elektronegativitäten, um manche Stellen hinter dem Komma unterscheiden. Letzten Endes spielt es aber keine so große Rolle, weil bei sämtlichen Betrachtungen auch immer nur Elektronegativitäten zwischen zwei Bindungspartnern eine Rolle spielen und der Vergleich der funktioniert eigentlich immer. Wie kann man sich dieses Phänomen Elektronegativität überhaupt verdeutlichen? Man könnte sich das so vorstellen, dass die Elektronegativität umso größer ist, desto kleiner das Atom ist und desto höher die effektive Kernladung ist. Das bedeutet, wenn der Atomkern eine kleine positive Ladung hat, also nur relativ wenige Protonen enthält, die noch dazu vielleicht durch viele Schalen relativ gut abgeschirmt sind, dann bedeutet das eben, dass bei diesen Elementen nur eine geringe Elektronegativität vorherrscht. Das ist eben dann der Fall, wenn wir uns mal die 1. Hauptgruppe anschauen und da dann auch mal nach ganz unten gehen, weil da existieren dann auch die meisten Schalen und so können wir sagen, dass im Periodensystem links unten die elektropositivsten Elemente liegen. Dann das Gegenteil von links unten ist rechts oben, dort haben wir den Fall, dass wir eine sehr hohe Kernladung haben, ganz einfach deswegen, weil hier sehr viele oder relativ viele Protonen im Kern vorhanden sind. Wenn diese relativ hohe Kernladung nun auch nur schwach abgeschirmt ist, meinetwegen nur durch eine Schale, wie das eben beim Fluor der Fall ist, dann kommt hier diese positive Ladung auch nach außen hin noch zum Tragen und wird weitere Elektronen irgendwo anziehen. Das ist auch der Grund, warum rechts oben, also bei Fluor, Edelgase ausgenommen, die Elemente mit der größten Elektronegativität sitzen. Also die Elemente, die die beste Fähigkeit, wenn man so will, haben Bindungselektronen oder Molekülelektronen anzuziehen. Dann möchte ich noch kurz auf diese vielleicht etwas verwirrende Klammer eingehen. Hier steht Molekülelektronen, das soll im Grunde einfach nur bedeuten, dass nicht nur Elektronen einer Bindung angezogen werden können, sondern dass diese Anziehungskraft, wenn wir ein sehr elektronegatives Element haben, dass diese Anziehungskraft vielleicht auch noch eine Ecke weiterreicht und das ganze findet dann zum Beispiel im induktiven Effekt irgendwo die Beachtung. Also in erste Linie geht es um Bindungselektronen, es ist natürlich aber auch möglich, das die Elektronegativität so hoch ist, dass auch die Elektronen aus anderen Bindungen noch ein wenig angezogen werden. Es geht nicht darum, dass das Elektron dann irgendwann hier reinfällt, sondern es geht einfach nur darum, dass eine Bindung dann polarisiert wird. Da sind wir auch schon bei der nächsten Bedeutung. Das Ganze sieht man auch in den Videos zur Ionenbindung oder zur kovalenten Bindung. Anhand der Elektronegativität kann man die Polarisierung oder den Grad der Polarisierung einer Bindung abschätzen. Je höher der Elektronegativitätsunterschied zwischen den Bindungspartnern desto polarer ist die Bindung. Das kann dann so weit gehen, dass die Elektronegativitätsunterschiede sehr, sehr groß sind. Also wenn wir zum Beispiel eine Kombination zwischen einem elektronegativen und einem elektropositiven Element haben, wie es zum Beispiel beim Cäsiumflorid der Fall wäre, dann hat diese Bindung einen sehr hohen ionischen Charakter. In Cäsiumflorid sind es glaub ich 92 Prozent. Ich hoffe es war halbwegs verständlich, ich hoffe man konnte sehen, was die Elektronegativität ist, worauf die beruht und was man damit anstellen kann. Auf Wiedersehen.