Die Elektronegativität ist ein Maß für die Anziehung, die ein Atom auf das bindende Elektronenpaar einer Atombindung ausübt.
Daher unterscheidet man zwischen elektronegativen und elektropositiven Elementen, je nachdem, ob ein Element mehr dazu neigt, positive Ionen oder negative Ionen zu bilden.

Bei der Elektronegativität handelt es sich um eine Größe, die nicht direkt meßbar ist, sondern aus verschiedenen anderen Größen wie z.B. Ionisierungsenergie, Bindungsenergie etc. indirekt ermittelt werden muß. Stark elektronegative Elemente haben die Tendenz zur Aufnahme von Elektronen (hohe Elektronenaffinität); Atome mit sehr niedriger Elektronegativität geben Elektronen relativ leicht ab (niedrige Elektronenaffinität). Die Elektronegativität ist periodischen Änderungen unterworfen.
 

Folgende allgemeine Tendenzen lassen sich erkennen:
 

Die Elektronegativität nimmt innerhalb einer Periode mehr oder weniger gleichmäßig von links nach recht zu.

Die Elektronegativität nimmt innerhalb der Hauptgruppen mehr oder weniger gleichmäßig von oben nach unten ab.

	Elektronegativität

3.4.3 Elektronegativität

Metallatome sind bestrebt, Elektronen abzugeben und mit Nichtmetallen, die Elektronen aufnehmen, Ionenbindungen einzugehen.

Diese Ionenbindung führt zu einer Polarisierung der Element-Ladungen:

Metallkation Å Nichtmetallanion -

Die Polarisierung der Elementladungen ist umso ausgeprägter, je geringer das Ionisierungspotential des Metalls und je größer die Elektronenaffinität des Nichtmetalls ist. Die Diagonale des Periodensystems teilt auch hier die Polarisierbarkeit der Elemente:

• größte Polarisierung: Cs¾ F
• große Polarisierung: Alkalimetalle¾ Halogene
• geringe Polarisierung: Nichtmetall X¾ Nichtmetall Y
• keine Polarisierung: Element X¾ Element X

Als Vergleichszahlen der Polarisierung hat Linus Pauling die Elektronegativität für die Elemente eingeführt, berechnet aus den Bindungsenergien verschiedener Moleküle. Die Elektronegativität des Fluor als stärkstem elektronegativem Element wurde willkürlich 4,0 gesetzt. Wir arbeiten in dieser Vorlesung mit den modifizierten Werten nach Allred und Rochow (PSE).

Die Elektronegativität der Elemente:

• nimmt mit der Gruppennummer stark zu (Metall ¾® Nichtmetall)
• nimmt mit der Periodennummer ab

Das Alkalimetall Cäsium hat mit 0,9 nach Allred und Rochow die geringste, Fluor mit 4,1 die höchste Elektronegativität.

Die Elektronegativität der Metalle liegt durchweg deutlich unter, die der Nichtmetalle über 2,0. Halbmetalle weisen einen Wert um 2,0 auf.
 
 

3.4.4 Polarisierte Atombindung

In Bindungen gleicher Atome miteinander sind die Elektronen symmetrisch zwischen den Bindungspartnern verteilt. Aufgrund unterschiedlicher Größe, Elektronenanzahl, Ionisierungspotential und Elektronenaffinität ist die Elektronenverteilung in Bindungen verschiedener Atome ungleichmäßig. Die Elektronen sind polarisiert.

Ein Maß für die Polarität einer kovalenten Bindung ist die Elektronegativität der Atome, insbesondere die Elektronegativitätsdifferenz zwischen den Bindungspartnern. Moleküle mit bestimmbarer vektorieller Elektronegativitätsdifferenz sind Dipole. H-F hat eine Elektronegativitätsdifferenz von 4,1 - 2,2 = 1,9. HF ist somit ein Dipol.

Das Dipolmoment eines Moleküls lässt sich in einem elektrischen Feld bestimmen. In einem angelegten Spannungsfeld richten sich die Dipole aus. Je größer die Differenz der Elektronegativitäten im Molekül, umso polarer ist die Substanz. Die Polarität eines Stoffes bestimmt wesentlich seine chemischen und physikalischen Eigenschaften.

Bindungsenergie

Die Energie, die notwendig ist, um zwei gebundene Atome zu trennen bezeichnet man als Bindungsenergie. Bestimmt wird die Bindungsenergie aus Reaktionswärmen. Die rechnerischen Reaktionsprodukte bei der Spaltung von Bindungen sind freie Atome. Diese gehen jedoch in den meisten Fällen neue Bindungen ein, so dass Bindungsenergien aus Differenzen verschiedener Bindungen bestimmbar sind. L.Pauling hat aus den experimentell ermittelten Bindungsenergien eine Elektronegativitätsskala aufgestellt.

Elektronegativitäts-PSE nach Allred und Rochow:
 

H       2,2
Li      1,0	Be      1,5	B       2,0	C        2,5	N        3,1	O       3,5	F       4,1
Na    1,0	Mg     1,2	Al       1,5	Si        1,7	P         2,1	S        2,4	Cl      2,8
K      0,9	Ca      1,0	Ga      1,8	Ge       2,0	As       2,2	Se       2,5	Br      2,7
Rb     0,9	Sr       1,0	In        1,5	Sn       1,7	Sb       1,8	Te       2,0	I         2,2
Cs     0,9	Ba      1,0	Tl        1,4	Pb       1,6	Bi        1,7

Elektronegativitätsdifferenz

Die Differenz der Elektronegativitäten zweier Atome (oder Atomgruppen) gibt die relative Polarisierung der Elementladung im Molekül wieder.
 

Elektronegativitätsdifferenz (D EN)	Wirkung:
groß	Ionenbindung aus Metall-Nichtmetall  Nichtmetalle: polare kovalente Bindung (Dipol)
klein	gering polare kovalente Bindung (Dipol)
null	Atombindung gleicher Elemente (kein Dipol)

Mit Hilfe der Elektronegativität lässt sich für eine Reaktion häufig vorausbestimmen an welchem Atom ein chemischer Angriff erfolgt.

Beispiel:  (Dipol)                           H¾¾ H (kein Dipol)
               D EN = 1,9                                   D EN = 0