Penjelasan Konsep Keelektronegatifan

Elektronegativitas adalah konsep dalam kimia molekuler yang menggambarkan kemampuan atom untuk menarik elektron ke dirinya sendiri. Semakin tinggi nilai numerik elektronegativitas atom tertentu, semakin kuat ia menarik draw elektron bermuatan negatif menuju inti proton yang bermuatan positif dan (kecuali hidrogen) neutron.

Karena atom tidak ada dalam isolasi dan malah membentuk senyawa molekul dengan menggabungkan dengan yang lain atom, konsep keelektronegatifan penting karena menentukan sifat ikatan antara atom. Atom bergabung dengan atom lain melalui proses berbagi elektron, tetapi ini benar-benar dapat dilihat lebih sebagai permainan tarik-menarik yang tidak dapat diselesaikan: Atom-atom tetap terikat bersama-sama karena, sementara tidak ada atom yang "menang", daya tarik timbal balik esensial mereka membuat elektron bersama mereka meluncur di sekitar titik yang cukup jelas antara mereka.

Atom terdiri dari proton dan neutron, yang membentuk pusat atau inti atom, dan elektron, yang "mengorbit" nukleus seperti planet yang sangat kecil atau komet yang berputar dengan kecepatan luar biasa di sekitar a matahari yang sangat kecil. Sebuah proton membawa muatan positif sebesar 1,6 x 10

Jenis atau variasi atom tertentu, yang disebut unsur, ditentukan oleh jumlah proton yang dimilikinya, yang disebut nomor atom unsur tersebut. Hidrogen, dengan nomor atom 1, memiliki satu proton; uranium, yang memiliki 92 proton, sesuai dengan nomor 92 pada tabel periodik unsur (lihat Sumberdaya untuk contoh tabel periodik interaktif).

Ketika sebuah atom mengalami perubahan jumlah proton, itu bukan lagi unsur yang sama. Ketika sebuah atom memperoleh atau kehilangan neutron, di sisi lain, ia tetap menjadi elemen yang sama tetapi merupakan isotop bentuk aslinya yang paling stabil secara kimiawi. Ketika sebuah atom memperoleh atau kehilangan elektron tetapi sebaliknya tetap sama, itu disebut an ion.

Elektron, berada di tepi fisik pengaturan mikroskopis ini, adalah komponen atom yang berpartisipasi dalam ikatan dengan atom lain.

Fakta bahwa inti atom bermuatan positif sementara elektron bergerak di sekitar pinggiran fisik atom bermuatan negatif menentukan cara atom individu berinteraksi dengan satu lain. Ketika dua atom sangat berdekatan, mereka saling tolak tidak peduli elemen apa yang mereka wakili, karena elektron masing-masing "bertemu" satu sama lain terlebih dahulu, dan muatan negatif mendorong negatif lainnya biaya. Inti masing-masing, meskipun tidak sedekat elektronnya, juga saling tolak. Namun, ketika atom berada pada jarak yang cukup jauh, mereka cenderung saling menarik. (Ion, seperti yang akan segera Anda lihat, adalah pengecualian; dua ion bermuatan positif akan selalu saling tolak, dan begitu pula untuk pasangan ion bermuatan negatif.) Ini menyiratkan bahwa pada titik tertentu jarak kesetimbangan, gaya tarik-menarik dan gaya tolak seimbang, dan atom-atom akan tetap terpisah pada jarak ini kecuali diganggu oleh yang lain pasukan.

Energi potensial dalam pasangan atom-atom didefinisikan sebagai negatif jika atom-atom itu saling tarik-menarik dan positif jika atom-atom bebas bergerak menjauh satu sama lain. Pada jarak kesetimbangan, energi potensial antara atom berada pada nilai terendah (yaitu, paling negatif). Ini disebut energi ikatan atom yang bersangkutan.

Berbagai jenis ikatan atom membumbui lanskap kimia molekuler. Yang paling penting untuk tujuan ini adalah ikatan ionik dan ikatan kovalen.

Lihat pembahasan sebelumnya tentang atom yang cenderung saling tolak-menolak secara dekat terutama karena interaksi antara elektronnya. Juga dicatat bahwa ion yang bermuatan sama akan saling tolak tidak peduli apapun yang terjadi. Namun, jika sepasang ion memiliki muatan yang berlawanan – yaitu, jika satu atom kehilangan elektron untuk mengambil muatan +1 sementara yang lain telah memperoleh elektron untuk mengasumsikan muatan -1 - maka kedua atom sangat tertarik satu sama lain lain. Muatan bersih pada setiap atom melenyapkan efek penolak apa pun yang mungkin dimiliki elektron mereka, dan atom-atom cenderung untuk berikatan. Karena ikatan ini antara ion, mereka disebut ikatan ion. Garam meja, terdiri dari natrium klorida (NaCl) dan dihasilkan dari ikatan atom natrium bermuatan positif ke atom klorin bermuatan negatif untuk membuat molekul netral secara elektrik, mencontohkan jenis obligasi.

Ikatan kovalen dihasilkan dari prinsip yang sama, tetapi ikatan ini tidak sekuat karena adanya gaya persaingan yang agak lebih seimbang. Misalnya, air (H₂O) memiliki dua ikatan hidrogen-oksigen kovalen. Alasan terbentuknya ikatan ini terutama karena orbit elektron terluar dari atom "ingin" mengisi dirinya sendiri dengan sejumlah elektron. Jumlah itu bervariasi antar elemen, dan berbagi elektron dengan atom lain adalah cara untuk mencapai ini bahkan ketika itu berarti mengatasi efek penolak sederhana. Molekul yang memiliki ikatan kovalen mungkin bersifat polar, artinya meskipun muatan bersihnya nol, bagian dari molekul tersebut membawa muatan positif yang seimbang dengan muatan negatif di tempat lain.

Skala Pauling digunakan untuk menentukan seberapa elektronegatif suatu unsur. (Skala ini mengambil namanya dari mendiang ilmuwan pemenang Hadiah Nobel Linus Pauling.) Semakin tinggi nilainya, semakin banyak ingin atom adalah untuk menarik elektron ke arah dirinya sendiri dalam skenario meminjamkan diri pada kemungkinan kovalen ikatan.

Elemen peringkat tertinggi pada skala ini adalah fluor, yang diberi nilai 4.0. Peringkat terendah adalah yang relatif mengaburkan elemen cesium dan fransium, yang masuk pada 0,7. Ikatan kovalen "tidak rata", atau polar, terjadi antara unsur-unsur dengan besar perbedaan; dalam kasus ini, elektron bersama terletak lebih dekat ke satu atom daripada yang lain. Jika dua atom suatu unsur berikatan satu sama lain, seperti dengan O₂ molekul, atom jelas sama dalam keelektronegatifan, dan elektron terletak sama jauh dari setiap inti. Ini adalah ikatan nonpolar.

Posisi suatu unsur pada tabel periodik memberikan informasi umum tentang elektronegativitasnya. Nilai keelektronegatifan unsur meningkat dari kiri ke kanan serta dari bawah ke atas. Posisi Fluor di dekat kanan atas memastikan nilainya yang tinggi.

Seperti fisika atom pada umumnya, banyak dari apa yang diketahui tentang perilaku elektron dan ikatan adalah, sementara didirikan secara eksperimental, sebagian besar teoretis pada tingkat subatomik individu partikel. Eksperimen untuk memverifikasi secara tepat apa yang dilakukan masing-masing elektron adalah masalah teknis, seperti halnya mengisolasi atom individu yang mengandung elektron tersebut. Dalam percobaan untuk menguji keelektronegatifan, nilai-nilai secara tradisional telah diturunkan dari, kebutuhan, rata-rata nilai dari banyak atom individu.

Pada tahun 2017, para peneliti dapat menggunakan teknik yang disebut mikroskop gaya elektronik untuk memeriksa atom individu pada permukaan silikon dan mengukur nilai elektronegativitasnya. Mereka melakukan ini dengan menilai perilaku ikatan silikon dengan oksigen ketika dua elemen ditempatkan pada jarak yang berbeda. Seiring dengan kemajuan teknologi dalam fisika, pengetahuan manusia tentang elektronegativitas akan semakin berkembang.