Elektronegativitas

Elektronegativitas atau keelektronegatifan (Simbol: χ) adalah sebuah sifat kimia menjelaskan kemampuan sebuah atom (atau lebih jarangnya sebuah gugus fungsi) untuk menarik elektron (atau rapatan elektron) menuju dirinya sendiri pada ikatan kovalen. Konsep elektronegativitas pertama kali oleh Linus Pauling pada tahun 1932 sebagai bagian dari perkembangan teori ikatan valensi. Elektronegativitas tidak bisa dihitung secara langsung, melainkan harus dikalkulasi dari sifat-sifat atom dan molekul lainnya. Beberapa metode kalkulasi telah diajukan. Walaupun pada setiap metode terdapat perbedaan yang kecil dalam nilai numeris elektronegativitasnya, semua metode memiliki tren periode yang sama di antara unsur-unsur. Elektronegativitas merupakan salah satu sifat periodisitas unsur, selain afinitas elektron, jari-jari atom, dan energi ionisasi.
Metode yang umumnya sering digunakan adalah metode Pauling. Hasil perhitungan ini menghasilkan nilai yang tidak berdimensi dan biasanya dirujuk sebagai skala Pauling dengan skala relatif yang berkisar dari 0,7 sampai dengan 4,0 (hidrogen = 2,2). Bila metode perhitungan lainnya digunakan, terdapat sebuah konvensi (walaupun tidak diharuskan) untuk menggunakan rentang skala yang sama dengan skala Pauling: hal ini dikenal sebagai elektronegativitas dalam satuan Pauling.
Elektronegativitas bukanlah bagian dari sifat atom, melainkan hanya merupakan sifat atom pada molekul. Sifat pada atom tunggal yang setara dengan elektronegativitas adalah afinitas elektron. Elektronegativitas pada sebuah unsur akan bervariasi tergantung pada lingkungan kimiawi, namun biasanya dianggap sebagai sifat yang terpindahkan, yaitu sebuah nilai elektronegativitas dianggap akan berlaku pada berbagai situasi yang bervariasi.

Elektronegativitas Sanderson

Sanderson menemukan bahwa terdapat hubungan antara elektronegatvitas dengan ukuran atom dan mengajukan sebuah metode perhitungan yang didasarkan pada timbalbalikan volume atom. Dengan panjang ikatan yang telah diketahui, elektronegativitas Sanderson memperbolehkan kita memperkirakan energi ikatan pada berbagai senyawa. Selain itu, elektronegativitas Sanderson juga digunakan dalam berbagai investigasi kimia organik.

Korelasi elektronegativitas dengan sifat-sifat lainnya

Metode yang bervariasi dalam perhitungan elektronegativitas namun semuanya memberikan hasil yang berkorelasi dengan baik mengindikasikan bahwa beberapa sifat-sifat kimia kemungkinan besar dipengaruhi oleh elektronegativitas. Aplikasi paling besar dari elektronegativitas ada pada polaritas ikatan yang diperkenalkan oleh Pauling. Secara umum, semakin besar perbedaan elektronegativitas antara dua atom, semakin polar ikatan yang akan terbentuk dengan atom yang memiliki elektronegativitas lebih besar sebagai kutub negatif dari dipol. Pauling mengajukan sebuah persamaan yang menghubungkan "karakter ion" dari sebuah ikatan terhadap perbedaan elektronegativitas dua atom, namun persamaan ini telah sangat berkurang penggunaannya.
Beberapa korelasi tampak di antara frekuensi regangan inframerah ikatan dengan elektronegativitas atom yang terlibat: namun ini tidaklah mengherankan karena frekuensi regangan bergantung secara parsial dengan kuat ikat yang diperhitungkan dalam perhitungan elektronegativitas Pauling. Korelasi yang lebih meyakinkan terlihat pada korelasi antara elektronegativitas dengan geseran kimia pada spektroskopi NMR atau geseran isomer pada spektroskopi Mössbauer (lihat gambar). Kedua pengukuran ini bergantung pada rapatan elektron s pada inti atom, sehingga merupakan indikasi yang baik bahwa pengukuran-pengukuran elektronegativitas yang berbeda benar-benar menjelaskan "kemampuan sebuah atom pada sebuah molekul untuk menarik elektron menuju dirinya sendiri".

Tren periodik

Secara umum, elektronegativitas meningkat secara periodik dari kiri ke kanan dan menurun dari atas ke bawah. Sehingga, fluorin tidak diragukan lagi merupakan unsur yang elektronegativitasnya paling besar, sedangkan sesium adalah yang paling kecil berdasarkan data hasil percobaan (nilai 0,7 Fransium didapatkan dari hasil ekstrapolasi).
Terdapat beberapa pengecualian dari kaidah umum ini, Galium dan germanium memiliki elektronegativitas yang lebih besar daripada aluminium dan silikon karena kontraksi blok d. Unsur-unsur periode ke-empat setelah baris pertama dari logam transisi memiliki jari-jari atom yang lebih kecil dari biasanya karena elektron-elektron 3d tidak efektif dalam pemerisaian peningkatan muatan inti, sehingga ukuran atom yang lebih kecil berkorelasi dengan nilai elektronegativitas yang lebih besar (lihat Elektronegativitas Allred-Rochow dan Elektronegativitas Sanderson di atas). Anomali pada unsur timbal yang mempunyai elektronegativitas yang lebih besar daripada talium dan bismut tampaknya merupakan artefak seleksi data (dan ketersediaan data)—metode perhitungan selain metode Pauling memberikan hasil tren periodik yang normal.

Elektronegativitas gugus

Dalam kimia organik, elektronegativitas diasosiasikan lebih kepada gugus fungsi daripada atom individual. Istilah elektronegativitas gugus dan elektronegativitas substituen digunakan secara sinonim. Namun umumnya kita membedakan antara efek induktif dengan efek resonansi, ditandai dengan elektronegativitas σ dan π. Terdapat beberapa hubungan energi bebas linear yang digunakan untuk mengkuantitaskan efek-efek ini. Persamaan Hammet adalah salah satu contoh yang terkenal. Parameter Kabachnik adalah elektronegativitas gugus yang digunakan dalam kimia organofosfor.

Elektropositivitas

Elektropositivitas adalah ukuran kemampuan suatu unsur untuk mendonorkan elektron, sehingga membentuk ion positif. Oleh karena itu, elektropositivitas merupakan lawan dari elektronegativitas.
Sifat ini utamanya dimiliki oleh logam, yang berarti bahwa secara umum, semakin besar karakter logam suatu unsur, semakin kuat elektropositivitasnya. Oleh karena itu, logam alkali adalah yang paling elektropositif. Hal ini karena mereka memiliki satu elektron pada kelopak terluarnya dan, karena jaraknya relatif jauh dari inti atom, mudah mterlepas. Dengan kata lain, logam-logam ini memiliki energi ionisasi yang rendah.
Sementara elektronegativitas naik sepanjang periode dalam tabel periodik, dan menurun sepanjang golongan, elektropositivitas menurun sepanjang periode (dari kiri ke kanan) dan meningkat sepanjang golongan (dari atas ke bawah).