Cách để Tính độ âm điện

Trong hóa học, độ âm điện là đơn vị đo lực hút của nguyên tử đối với electron trong liên kết hóa học.[1] Nguyên tử có độ âm điện cao sẽ hút electron với lực mạnh, ngược lại nguyên tử có độ âm điện thấp sẽ hút electron với lực yếu. Người ta dùng giá trị độ âm điện để dự đoán khả năng tạo liên kết hóa học giữa các nguyên tử với nhau, do đó đây là kỹ năng quan trọng trong hóa học cơ bản.

Phương pháp 1 trong 3:
Kiến thức cơ bản về độ âm điện

  1. 1
    Liên kết hóa học phát sinh khi các nguyên tử có chung electron. Để hiểu độ âm điện, đầu tiên bạn phải hiểu “liên kết” là gì. Hai nguyên tử bất kì được “kết nối” với nhau trong công thức cấu tạo phân tử sẽ có liên kết giữa chúng, nghĩa là chúng có chung một cặp electron và mỗi nguyên tử đóng góp một electron vào liên kết đó.
    • Bài viết này không đề cập lý do chính xác vì sao các nguyên tử có chung electron và có liên kết giữa chúng. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, hãy đọc bài viết này về liên kết hóa học hoặc bài viết của wikiHow về Cách để nghiên cứu tính chất của liên kết hóa học.
  2. 2
    Độ âm điện ảnh hưởng đến electron trong liên kết như thế nào? Khi hai nguyên tử có chung cặp electron trong liên kết, sự chia sẻ này không luôn luôn cân bằng. Khi một nguyên tử có độ âm điện cao hơn nguyên tử còn lại, nó sẽ kéo hai electron trong liên kết về gần nó hơn. Nguyên tử có độ âm điện rất cao có thể kéo các electron về phía nó gần như hoàn toàn, và hầu như không chia sẻ các electron với nguyên tử còn lại.
    • Ví dụ, trong phân tử NaCl (natri clorua), nguyên tử clo có độ âm điện tương đối cao và nguyên tử natri có độ âm điện tương đối thấp. Do đó các electron bị kéo về phía nguyên tử clocách xa nguyên tử natri.
  3. 3
    Sử dụng bảng tra độ âm điện để tham khảo. Trong bảng tra độ âm điện, các nguyên tố hóa học được sắp xếp giống hệt trong bảng tuần hoàn hóa học, nhưng trên mỗi nguyên tử có ghi độ âm điện. Bảng này được in trong nhiều sách giáo khoa hóa học, tài liệu kỹ thuật hoặc trên internet.
    • Đây là kết nối dẫn đến bảng tra độ âm điện. Lưu ý rằng bảng này sử dụng thang độ âm điện Pauling, là thang đo độ âm điện phổ biến nhất.[2] Tuy nhiên, có các cách khác để đo độ âm điện, và một trong số đó sẽ được trình bày dưới đây.
  4. 4
    Các nguyên tử được sắp xếp theo thứ tự độ âm điện để dễ ước lượng. Nếu bạn không có sẵn bảng tra độ âm điện thì có thể ước lượng độ âm điện của một nguyên tử dựa trên vị trí của nó trên bảng tuần hoàn hóa học thông thường. Theo nguyên tắc chung thì:
    • Độ âm điện của nguyên tử cao dần khi bạn di chuyển về bên phải bảng tuần hoàn.
    • Độ âm điện của nguyên tử cao dần khi bạn di chuyển lên trên bảng tuần hoàn.
    • Do đó, các nguyên tử ở góc trên bên phải có độ âm điện cao nhất, và các nguyên tử ở góc dưới bên trái có độ âm điện nhỏ nhất.
    • Trong ví dụ về NaCl ở trên, bạn có thể biết clo có độ âm điện cao hơn natri vì nó nằm rất gần ở góc trên bên phải bảng tuần hoàn. Ngược lại, natri nằm xa ở bên trái nên nó thuộc nhóm nguyên tử có độ âm điện thấp.
    Quảng cáo

Phương pháp 2 trong 3:
Xác định loại liên kết bằng độ âm điện

  1. 1
    Tìm hiểu sự chênh lệch độ âm điện giữa hai nguyên tử. Khi hai nguyên tử liên kết với nhau, sự chênh lệch độ âm điện giữa hai nguyên tử có thể cho bạn biết tính chất của liên kết đó. Lấy độ âm điện lớn trừ cho độ âm điện nhỏ để tìm sự chênh lệch.
    • Lấy phân tử HF làm ví dụ, chúng ta sẽ lấy độ âm điện của flo (4,0) trừ cho độ âm điện của hiđro (2,1). 4,0 - 2,1 = 1,9.
  2. 2
    Nếu hiệu độ âm điện nhỏ hơn khoảng 0,5 thì liên kết đó là liên kết cộng hóa trị không phân cực, trong đó các electron được chia sẻ gần như đồng đều. Loại liên kết này không tạo nên phân tử có chênh lệch điện tích lớn giữa hai đầu của liên kết. Liên kết không phân cực thường khó bị bẻ gãy.[3]
    • Ví dụ, phân tử O2 có loại liên kết này. Vì hai nguyên tử ô-xi có cùng độ âm điện nên hiệu của chúng bằng 0.
  3. 3
    Nếu hiệu độ âm điện nằm trong khoảng 0,5-1,6 thì liên kết đó là liên kết cộng hóa trị phân cực. Các liên kết này có nhiều electron ở một đầu hơn đầu còn lại. Điều này khiến phân tử mang điện tích âm lớn hơn một chút ở đầu có electron, và mạng điện tích dương lớn hơn một chút ở đầu còn lại. Sự mất cân bằng điện tích trong liên kết cho phép phân tử đó tham gia vào một số phản ứng đặc biệt.[4]
    • Phân tử H2O (nước) là ví dụ điển hình cho trường hợp này. Nguyên tử O có độ âm điện lớn hơn hai nguyên tử H nên nó giữ electron chặt hơn, và khiến toàn bộ phân tử mang một phần điện tích âm ở đầu O và một phần điện tích dương ở đầu H.
  4. 4
    Nếu hiệu độ âm điện lớn hơn 2,0 thì liên kết đó là liên kết ion. Trong liên kết này, các electron nằm hoàn toàn ở một đầu của liên kết. Nguyên tử có độ âm điện lớn hơn có điện tích âm, và nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn mang điện tích dương. Loại liên kết này cho phép nguyên tử trong đó phản ứng tốt với các nguyên tử khác, và thậm chí bị phân tách bởi các nguyên tử phân cực.
    • Ví dụ như phân tử BaCl (natri clorua). Nguyên tử clo mang điện tích âm lớn đến độ nó kéo cả hai electron hoàn toàn về phía nó, khiến natri mang điện tích dương.
  5. 5
    Nếu hiệu độ âm điện nằm trong khoảng 1,6-2,0, bạn hãy kiểm tra nguyên tố kim loại. Nếu một nguyên tố kim loại trong liên kết thì đó là liên kết ion. Nếu không có nguyên tố kim loại nào thì đó là liên kết cộng hóa trị phân cực.
    • Nguyên tố kim loại bao gồm hầu hết các nguyên tố nằm ở bên trái và giữa bảng tuần hoàn. Trang này có bảng thể hiện những nguyên tố nào là nguyên tố kim loại.[5]
    • Ví dụ về HF nói trên nằm trong phạm vi này. Vì H và F không phải là kim loại nên chúng có liên kết cộng hóa trị phân cực.
    Quảng cáo

Phương pháp 3 trong 3:
Tìm độ âm điện theo Mulliken

  1. 1
    Tìm năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử. Độ âm điện theo Mulliken là phương pháp đo độ âm điện hơi khác so với phương pháp đo theo thang Pauling nói trên. Để tìm độ âm điện theo Mulliken cho một nguyên tử nào đó, hãy tìm năng lượng ion hóa thứ nhất của nó. Đây là năng lượng cần thiết để nguyên tử đó cho đi một electron.
    • Có lẽ bạn phải tra thông số này trong các tài liệu hóa học tham khảo. Trang này cung cấp một bảng tra mà bạn có thể dùng (cuộn xuống để xem).[6]
    • Ví dụ, giả sử chúng ta cần tìm độ âm điện của liti (Li). Tra bảng ở trang nói trên, chúng ta thấy năng lượng ion hóa thứ nhất là 520 kJ/mol.
  2. 2
    Tìm ái lực điện tử của nguyên tử. Đây là đơn vị đo năng lượng thu được khi nguyên tử nhận một electron để tạo thành ion âm. Bạn cũng phải tra thông số này trong các tài liệu hóa học tham khảo. Trang này có các tài nguyên học tập mà bạn nên tìm.[7]
    • Ái lực điện tử của liti là 60 kJ mol-1.
  3. 3
    Giải phương trình độ âm điện theo Mulliken. Khi bạn dùng đơn vị kJ/mol cho năng lượng, phương trình độ âm điện theo Mulliken là ENMulliken = (1,97×10−3)(Ei+Eea) + 0,19. Thay các giá trị vào phương trình và giải tìm ENMulliken.
    • Trong ví dụ này, chúng ta sẽ giải như sau:
      ENMulliken = (1,97×10−3)(Ei+Eea) + 0,19
      ENMulliken = (1,97×10−3)(520 + 60) + 0,19
      ENMulliken = 1,143 + 0,19 = 1,333
    Quảng cáo

Lời khuyên

  • Ngoài thang đo Pauling và Mulliken, một số thang đo độ âm điện khác là Allred–Rochow, Sanderson và Allen. Tất cả các thang đo này đều có phương trình riêng để tính độ âm điện (một số khá phức tạp).
  • Độ âm điện không có đơn vị.

Về bài wikiHow này

wikiHow là một trang "wiki", nghĩa là nhiều bài viết ở đây là nội dung của nhiều tác giả cùng viết nên. Để tạo ra bài viết này, 15 người, trong đó có một số người ẩn danh, đã thực hiện chỉnh sửa và cải thiện bài viết theo thời gian.
Chuyên mục: Hóa học

Bài viết này đã giúp ích cho bạn?

Không
Quảng cáo