Elektronegativität ist der Grad, in dem ein Atom Bindungselektronen anziehen kann. Die Komponenten dieses relativen Maßes bestehen in der Fähigkeit eines Atoms, Elektronen aufzunehmen und zu speichern. Die Unterschiede zwischen den Elektronegativitäten zweier Atome können verwendet werden, um die relative Stärke der Bindung vorherzusagen. Es wurden verschiedene Skalen vorgeschlagen, um die Elektronegativität auszudrücken.
Chemische Bindungen sind die Anziehungskräfte zwischen Atomen, die Moleküle erzeugen. Moleküle sind die Bausteine aller Materie. Die Natur der chemischen Bindungen bestimmt viele der molekularen Eigenschaften.
Elektronen wandern in Schalen um Atomkerne herum. Atome sind am stabilsten, wenn ihre Elektronenhüllen gefüllt oder halb gefüllt sind. Kovalente Bindungen treten auf, wenn ein oder mehrere Elektronen zwischen Atomen geteilt werden. Das Elektron kreist näher am elektronegativeren Atom. Obwohl das Elektron in kovalenten Bindungen geteilt wird, ist die gesamte Molekülstruktur stärker.
Bei ionischen Bindungen ist der elektronegative Unterschied zwischen zwei oder mehr Atomen so groß, dass das Elektron vom am wenigsten elektronegativen Atom abgezogen wird. Diese Bindungen sind polar, wie winzige Magnete. Sie können in Wasser oder anderen Lösungsmitteln in zwei oder mehr separate Ionen dissoziieren.
1934 schlug der amerikanische Wissenschaftler Robert S. Muliken vor, die Elektronegativität als die Hälfte der Differenz zwischen der Ionisierungsenergie (IE) und der Elektronenaffinität (EA) zu messen. IE ist die Energie, die erforderlich ist, um ein Elektron aus einem Atom zu entfernen, und EA ist die Energie, die freigesetzt wird, wenn ein Atom ein Elektron aufnimmt. Seine Skala wurde nicht übernommen, da die Elektronenaffinität zu dieser Zeit schwer zu messen war.
Ein anderer amerikanischer Wissenschaftler, Linus Pauling, hatte eine frühere Skala entwickelt, die auf der relativen Stärke chemischer Bindungen beruhte. Fluor, dem elektronegativsten Atom, wurde eine Elektronegativität von 4.0 zugeordnet. Lithium, auf der gegenüberliegenden Seite des Periodensystems, wurde ein Wert von 1.0 zugewiesen. Cäsium liegt mit einem Wert von 0.7 unter Lithium. Im Allgemeinen nimmt die Elektronegativität im Periodensystem von links nach rechts zu. Es nimmt von oben nach unten ab.
Die Pauling-Skala gibt ein gutes Maß für die Art der Bindungsatome, die sich bilden werden. Der elektronegative Unterschied zwischen zwei Nichtmetallatomen ist gering; so werden kovalente Bindungen gebildet. Ein Beispiel ist der Kohlenstoff-Stickstoff (CN-Bindung) in Pyridin (C5H5N). Kohlenstoff hat eine Elektronegativität von 2.5; Stickstoff ist 3.0; und die Differenz beträgt 0.5.
Ein Nichtmetall und ein Metallatom bilden aufgrund der großen elektronegativen Differenz eine ionische Bindung. Kaliumchlorid ist ein Beispiel (KCl). Kalium hat einen Wert von 0.8; Chlorid hat einen Wert von 3.0; und der Unterschied beträgt 2.2.