電負度計算器

比較兩個鮑林電負度數值,估算化學鍵極性及可能的鍵結性質。

電負度差
輸入兩個鍵結原子的鮑林電負度數值。

關於電負度與化學鍵極性

電負度衡量原子參與化學鍵結時吸引共用電子的能力。萊納斯·鮑林建立了最廣為人知的相對尺度,其中氟的電負度最高。在元素週期表中,電負度通常沿週期由左至右增加,沿族向下減少。兩個鍵結原子的電負度差,可用來初步估算鍵結電子的分布是否均勻。 本計算器將兩個鮑林數值相減,顯示差的絕對值。差值不超過 0.40 時,通常稱為非極性共價鍵,因為兩個原子對電子密度的共享較均勻。差值大於 0.40 且不超過 1.70 時,歸類為極性共價鍵。一個原子對共用電子密度的吸引較強,帶有部分負電荷,另一個原子則帶有部分正電荷。差值大於 1.70 時,標示為以離子性為主,表示具有明顯的電子轉移性質。 這些界線是教學上的慣例,並非截然分明的物理定律。鍵結性質是連續變化的,化合物的實際性質也不只取決於一對孤立原子。氧化態、分子幾何構型、共振、配位、晶體結構及周圍化學環境,都可能改變電荷分布。有些電負度差很大的金屬與非金屬組合,仍保有可測量的共價性;而高度極化的共價鍵在溶劑中可能表現出離子性。 鍵極性與分子極性也不相同。分子即使含有極性鍵,若其幾何構型使各鍵偶極矩互相抵銷,也可能沒有淨偶極矩。二氧化碳就是常見的直線形例子。水分子具有極性的氧氫鍵和彎曲構型,因此各鍵偶極矩的合成結果不為零。應先用電負度差分析每個化學鍵,再考慮完整的三維排列,最後判斷分子的極性。 本工具適合預測部分電荷的方向、比較鍵結類型、學習分子間作用力,以及核對基礎化學練習。為使比較有意義,請輸入同一電負度尺度的數值。若需定量研究鍵偶極矩、光譜或特殊化合物,應使用實測資料或更詳細的電子結構模型,而非將分類門檻視為精確的實驗結果。

電負度範例

化學鍵與數值差值與類型說明
H 2.20 與 Cl 3.160.96,極性共價鍵電子密度偏向氯原子。
Na 0.93 與 Cl 3.162.23,以離子性為主較大的差值顯示具有較強的離子性。
C 2.55 與 H 2.200.35,非極性共價鍵碳氫鍵只有微弱的極化。

如何比較電負度

  1. 在鮑林電負度表中查找兩個原子的數值。
  2. 將各數值輸入對應欄位。
  3. 選取「分析化學鍵」,計算差的絕對值。
  4. 將顯示的分類作為參考,再考慮分子的幾何構型。

電負度計算器常見問題

應該使用哪種電負度尺度?

兩個輸入值都應採用鮑林尺度,因為本工具的門檻依據此尺度。混用不同尺度會使差值難以解讀。

差值為 1.7 就一定是離子鍵嗎?

沒有任何界線會讓鍵結性質突然改變。1.7 這個門檻只是針對連續物理性質的便利入門準則。

哪個原子帶有部分負電荷?

電負度較高的原子吸引較多鍵結電子密度,因此被視為鍵偶極的部分負電荷端。

含有極性鍵的分子可以是非極性分子嗎?

可以。在對稱的分子幾何構型中,各鍵偶極矩可能互相抵銷。判斷分子極性須同時考慮鍵極性與三維形狀。

為什麼電負度會隨元素在週期表中的位置而變化?

沿週期有效核電荷增加,通常使吸引力增強。沿族向下,距離增加與電子屏蔽作用通常使吸引力減弱。