Mein erklärendes Verzeichnis nicht allgemeinverständlicher Begriffe in den naturwissenschaftlichen Fächern - Buchstabe E

Anna Heynkes, 22.3.2006

Elektrode = meist metallischer elektrischer Leiter zur Vermittlung des Überganges elektrischen Stromes in ein anderes Leitermedium (z.B. Flüssigkeit, Gas)

Elektronegativität nennt man die Tendenz eines Elements, in Molekülen die Bindungselektronen anzuziehen. Sie nimmt im Periodensystem von links nach rechts sowie von unten nach oben zu, weil die Anziehungskraft des Atomkerns mit der Zahl der darin enthaltenen Protonen zunimmt und umso stärker auf die Elektronen wirkt, je geringer deren Entfernung und Abschirmung vom Atomkern ist. Die Valenzelektronen der schwereren Elemente in den höheren Perioden befinden sich in weiter vom Atomkern entfernten äußeren Schalen und werden daher schächer angezogen. Außerdem liegen bei den schweren Elementen höherer Perioden zwischen dem Atomkern und den Valenzelektronen mehr innere Elektronenschalen, welche deren gegenseitige Anziehung durch ihre negative Ladung abschirmen. Innerhalb einer Periode allerdings halten sich die Valenzelektronen aller Elemente in der selben Schale auf, sodass die Anziehungskraft des Kerns von Element zu Element nicht abnimmt. Sie ist im Gegenteil sogar aufgrund zweier Effekte stärker, wenn ein Element in seinem Kern ein Proton mehr als ein anderes Atom derselben Periode besitzt. Zum einen vergrößert einfach jedes zusätzliche Proton aufgrund seiner positiven Ladung die Anziehungskraft des Kerns auf alle Elektronen aller Schalen. Zusätzlich bewirkt aber eine vergrößerte Anziehungskraft des Kerns, dass alle Elektronenschalen näher an den Kern heran gezogen werden, was wiederum die auf jedes Elektron wirkende Anziehungskraft zusätzlich erhöht.

Oft werden die Elektronegativitäten nur den Elementen der ersten sieben Hauptgruppen zugewiesen, weil die Edelgase normalerweise gar keine Moleküle bilden. Zumindest bei sehr tiefen Temperaturen tun sie es aber doch und darum scheint es sinnvoll, die Edelgase in eine Elektronegativitätstabelle mit einzuschließen. Es gibt nicht nur eine solche Tabelle und mindestens drei werden heute nebeneinander verwendet.

Der berühmte zweifache Nobelpreisträger Linus Pauling führte 1932 als erster eine Elektronegativitätsskala ein. Die Werte ergaben sich nach einer ziemlich komplizierten Formel aus experimentell ermittelten Bindungsdissoziationsenergien für jeweils drei Moleküle A-A, B-B und A-B , von denen sich auf die Elektronegativitätsdifferenz zweier Atome schließen lässt. Man braucht außerdem einen Ankerwert, weil die Werte der Pauling-Skala nur relativ zu anderen Werten berechnet werden. Heute benutzt man als Referenzwert 3,98 für Fluor.

Hauptgruppe 1 2   3 4 5 6 7 8
IUPAC-Gruppe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Periode 1 H
2,1
He
 
2 Li
1,0
Be
1,5
B
2,0
C
2,5
N
3,0
O
3,5
F
4,0
Ne
 
3 Na
0,9
Mg
1,2
Al
1,5
Si
1,8
P
2,1
S
2,5
Cl
3,0
Ar
 
4 K
0,8
Ca
1,0
Sc
1,3
Ti
1,5
V
1,6
Cr
1,6
Mn
1,5
Fe
1,8
Co
1,9
Ni
1,8
Cu
1,9
Zn
1,6
Ga
1,6
Ge
1,8
As
2,0
Se
2,4
Br
3,0
Kr
 
5 Rb
0,8
Sr
1,0
Y
1,2
Zr
1,4
Nb
1,6
Mo
1,8
Tc
1,9
Ru
2,2
Rh
2,2
Pd
2,2
Ag
1,9
Cd
1,7
In
1,7
Sn
1,8
Sb
1,9
Te
2,1
I
2,5
Xe
 
6 Cs
0,7
Ba
0,9
La
 
Hf
1,3
Ta
1,5
W
1,7
Re
1,9
Os
2,2
Ir
2,2
Pt
2,2
Au
2,4
Hg
1,9
Tl
1,8
Pb
1,9
Bi
1,9
Po
2,0
At
2,2
Rn
 
7 Fr
0,7
Ra
0,9
Ac
 

Nicht lange nach Pauling schlug Robert S. Mulliken 1934 vor, die Elektronegativität als Mittelwert aus der Ionisationsenergie und der Elektronenaffinität zu berechnen und in Elektronenvolt anzugeben. Im Gegensatz zu Linus Pauling brauchte er deshalb keine Dissoziationsenergien von damals noch nicht bekannten Edelgasmolekülen und konnte die Edelgase in seine Tabelle einbeziehen.

Periode Hauptgruppe
  1 2 3 4 5 6 7 8
1 H
3,06
  He
 
2 Li
1,28
Be
1,99
B
1,83
C
2,67
N
3,08
O
3,21
F
4,42
Ne
4,60
3 Na
1,21
Mg
1,63
Al
1,37
Si
2,03
P
2,39
S
2,65
Cl
3,54
Ar
3,36
4 K
1,03
Ca
1,30
Ga
1,34
Ge
1,95
As
2,26
Se
2,51
Br
3,24
Kr
2,98
5 Rb
0,99
Sr
1,21
In
 
Sn
1,83
Sb
 
Te
2,34
I
2,88
Xe
2,59

Die heute besonders gebräuchliche Elektronegativitätsskala nach A. L. Allred und E. G. Rochow setzt die um einen Abschirmungsfaktor korrigierte Kernladung in ein Verhältnis zum Atomradius.

Hauptgruppe 1 2   3 4 5 6 7 8
IUPAC-Gruppe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Periode 1 H
2,20
He
5,20
2 Li
0,97
Be
1,47
B
2,01
C
2,50
N
3,07
O
3,50
F
4,10
Ne
4,50
3 Na
1,01
Mg
1,23
Al
1,47
Si
1,74
P
2,06
S
2,44
Cl
2,83
Ar
3,20
4 K
0,91
Ca
1,04
Sc
1,20
Ti
1,32
V
1,45
Cr
1,56
Mn
1,60
Fe
1,64
Co
1,70
Ni
1,75
Cu
1,75
Zn
1,66
Ga
1,82
Ge
2,02
As
2,20
Se
2,48
Br
2,74
Kr
2,90
5 Rb
0,89
Sr
0,99
Y
1,11
Zr
1,22
Nb
1,23
Mo
1,30
Tc
1,36
Ru
1,42
Rh
1,45
Pd
1,30
Ag
1,42
Cd
1,46
In
1,49
Sn
1,72
Sb
1,82
Te
2,01
I
2,21
Xe
2,40
6 Cs
0,86
Ba
0,97
La
Hf
1,23
Ta
1,33
W
1,40
Re
1,46
Os
1,52
Ir
1,55
Pt
1,42
Au
1,42
Hg
1,44
Tl
1,44
Pb
1,55
Bi
1,67
Po
1,76
At
1,96
Rn
2,10
7 Fr
0,86
Ra
0,97
Ac
 

Elektronegativitätsdifferenz nennt man den Unterschied zwischen den Elektronegativitäten zweier Elemente und benutzt diesen Wert zur Beurteilung des Charakters einer chemischen Bindung. Die folgende Tabelle nach Linus Pauling zeigt den Zusammenhang zwischen der Elektronegativitätsdifferenz und dem prozentualen Ionencharakter einer polarisierten Molekülbindung.

Elektronegativi-
tätsdifferenz
Ionencharakter
[%]
Bindungstyp
0,0 0 reine Atombindung
0,4 4 leicht polarisierte Atombindung
0,8 15 mäßig polarisierte Atombindung
1,2 30 stark polarisierte Atombindung
1,6 47 sehr stark polarisierte Atombindung
2,0 63 überwiegend ionische Atombindung
2,4 76 Ionenbindung mit noch deutlichem Atombindungscharakter
2,8 86 fast reine Ionenbindung
3,2 92 Ionenbindung

empirisch = durch Beobachtung oder experimentell gewonnen

Enzym nennt man ein als biologischer Katalysator wirkendes Biomolekül.

enzymatisch = unter Beteiligung eines Enzyms

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