Los átomos en las moléculas se mantienen unidos compartiendo electrones. Un par compartido de electrones se llama un enlace químico. Sin embargo, no todos los átomos comparten electrones por igual. Algunos de ellos son más egoístas que otros. La electronegatividad es una medida de la capacidad de un átomo para atraer un par de electrones compartidos hacia sí mismo. La diferencia en electronegatividad entre dos elementos determina en qué medida los electrones que comparten se comparten de manera desigual. La forma en que se comparten los electrones ayuda a determinar muchas de las propiedades importantes de la molécula como la solubilidad.

Definición

La electronegatividad se define simplemente como el poder de atracción de un elemento sobre los electrones que comparte en un enlace . Cuando dos átomos comparten electrones, existe algo así como un tira y afloja entre ellos. Los electrones pasarán más tiempo alrededor del elemento más electronegativo, y cuanto mayor sea la diferencia en electronegatividad, más desigual será el intercambio. Si los dos elementos tienen electronegatividades similares, por el contrario, compartirán electrones de una manera más o menos igual.

Midiendo Electronegatividad

Los químicos han intentado encontrar varias formas de medir la electronegatividad a través de los años. Las dos escalas más populares son las diseñadas por los químicos Robert Mulliken y Linus Pauling. En la escala de Mulliken, la electronegatividad es el promedio de la cantidad de energía que se necesita para eliminar un electrón de un átomo y la cantidad de energía liberada cuando el átomo obtiene un electrón: la energía de ionización y la afinidad electrónica. La escala de Pauling es más complicada y se basa en la cantidad de energía que se necesita para romper un vínculo entre dos elementos. Las dos escalas dan diferentes números para cada elemento, pero los resultados varían a través de la tabla periódica básicamente de la misma manera, por lo que son más o menos intercambiables. Ambas escalas no tienen unidades, por lo que a cada elemento se le asigna un número para indicar qué tan electronegativo es en relación con otros elementos. Un número más alto significa un aumento de la electronegatividad en ambas escalas.

Variación en toda la tabla

A medida que sube la tabla periódica o hacia la derecha, la electronegatividad tiende a aumentar. El cloro, por ejemplo, es más electronegativo que el bromo, que es más electronegativo que el yodo. El oxígeno es más electronegativo que el nitrógeno, que es más electronegativo que el carbono. El flúor es el elemento más electronegativo, con oxígeno en segundo lugar. El carbono y el hidrógeno tienen electronegatividades similares, por lo que tienden a compartir electrones más o menos por igual.

Enlaces iónicos

Puede usar las diferencias en electronegatividades para clasificar los enlaces en diferentes categorías. Si un elemento es mucho más electronegativo que el otro, mantendrá los electrones, en lugar de compartirlos, por lo que tendrá una carga negativa mientras su compañero tenga una carga positiva. La atracción entre los cargos opuestos los mantendrá unidos. Este tipo de enlace se denomina enlace iónico y es bastante común cuando elementos como el sodio en la columna de la izquierda de la tabla periódica reaccionan con elementos como el cloro en el extremo derecho. El sodio, por ejemplo, tiene una electronegatividad de 0.9 en la escala de Pauling, mientras que el cloro tiene una electronegatividad de 3.2. Como regla general, los enlaces donde la diferencia de electronegatividad es mayor que dos son iónicos.

Enlaces covalentes

En los casos en que un elemento es algo más electronegativo que el otro, los electrones serán compartido, pero compartido de manera desigual y pasará más tiempo en torno al átomo más electronegativo. El enlace oxígeno-hidrógeno en el agua y el enlace oxígeno-carbono en el dióxido de carbono son ejemplos comunes. El oxígeno tiene una electronegatividad de 3.4 en la escala de Pauling en comparación con 2.6 para el carbono y 2.2 para el hidrógeno, por lo que es significativamente más electronegativo. Este tipo de enlace se llama enlace covalente polar. Finalmente, si dos elementos tienen electronegatividades similares, compartirán electrones en una asociación llamada enlace covalente no polar. Los enlaces de carbono e hidrógeno son el ejemplo más común. Como regla general, los enlaces covalentes polares tienen diferencias de electronegatividad en el rango de 0.3 a 2. Cuanto mayor es la diferencia en electronegatividad, más polar es el enlace. Esta es solo una regla general, sin embargo, y hay excepciones.

Propiedades moleculares

Algunas de las propiedades importantes de una molécula, como la solubilidad, están relacionadas con su polaridad: en otras palabras, cuán desigualmente se comparten los electrones en la molécula. Una regla general para la solubilidad es que se disuelve de la misma manera, lo que significa que los solventes altamente polares son buenos para disolver moléculas altamente polares, mientras que los solventes no polares son buenos para disolver moléculas no polares.