전기 음성도
원자가 전자를 끌어 당기는 능력 / From Wikipedia, the free encyclopedia
전기 음성도(電氣陰性度, Electronegativity, 기호: χ)는 한 원자가 화학 결합을 할 때 다른 전자를 끌어들이는 정도이다.[1] 전기 음성도가 높을수록 원자가 전자를 더 끌어 당긴다. 원자가 전자와 원자핵의 거리, 원자 번호(양성자의 개수)에 의해 결정된다. 공유 결합과 이온 결합의 결합 에너지와 결합의 화학적 극성의 부호와 크기를 정량적으로 추정하는 간단한 방법으로 사용된다.
기본적으로, 전기 음성도는 유효 핵전하와 원자의 전자 껍질 속 전자의 수와 위치(전자가 많을수록 전자를 더 적게 끌어당김)에 의해 결정된다. 이때 핵전하의 관점에서는, 양성자가 많을수록 전기음성도가 더 높아진다. 전자 껍질 속 전자의 관점에서는, 최외각 전자가 핵에서 멀리 있을수록, 그리고 원자의 전자가 더 많이 있을수록 가리움 효과에 의해 전기음성도가 낮아진다.
"전기음성도"라는 용어는 1811년 옌스 야코브 베르셀리우스에 의해 도입되었지만,[2] 그 개념은 이전에도 아브가드로를 비롯한 많은 화학자들이 이미 인지하고 연구하고 있었다.[2] 그럼에도 전기 음성도의 정량적 척도는 원자가 결합 이론의 발전으로 1932년 라이너스 폴링이 결합 에너지에 의존하는 척도를 처음으로 제안하기까지 100년 넘는 시간동안 설정되지 않았었다.[3] 폴링의 연구를 통해 전기 음성도는 다른 여러 화학적 성질과 상관관계가 있다는 것이 밝혀졌다. 폴링 이외에도 다양한 척도가 제안되었으나, 폴링 척도와 약간의 차이만 가지며 이 경우에도 원소들의 번호에 따른 주기적 속성은 일관적으로 나타난다.[4]
일반적으로 라이너스 폴링이 발견한 0.79에서 3.98(수소 = 2.20) 범위의 상대 척도로 계산되는 무차원량인 폴링 척도(χr)가 사용된다. 다른 계산 방법을 사용하는 경우에도 동일한 범위의 수치 값을 포함하는 척도 결과를 같이 인용하는 것이 일반적이다. 플루오린은 가장 강한 전기 음성도(3.98)를 가지고 있으며, 세슘이 가장 약한 전기 음성도(0.79)를 가지고 있다.
전기 음성도는 단원자 상태의 원자들뿐만 아니라, 분자 속 개별 원자들에서도 측정될 수 있다.[5] 어떤 경우에도 원자의 전기음성도는 일차 이온화 에너지와 강한 상관관계를 보인다. 전자 친화도와는 낮은 전기음성도에서는 약한 상관관계를, 높은 전기음성도에서는 강한 상관관계를 보인다.[6] 원소의 전기음성도는 각 원자가 다른 원자 혹은 분자들과 상호작용하는 것에 영향을 받는다.[7]