B.Sc.1 Year Major 1 Unit III Module 8
यह पाठ इलेक्ट्रोनेगेटिविटी (Electronegativity) की विस्तृत व्याख्या प्रस्तुत करता है, जिसे सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया-निर्धारक (reaction-deciding) रासायनिक गुण बताया गया है। इसमें इलेक्ट्रोनेगेटिविटी की परिभाषा (definition) दी गई है
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Module 8: Electronegativity – Full Detailed Explanation
Electronegativity periodic table का सबसे “reaction-deciding” property है।
यही बताता है कि कौन-सा atom bond में electron को ज़्यादा अपनी तरफ खींचेगा।
1. Electronegativity की परिभाषा (Definition)
Electronegativity (χ) = किसी bonded atom की वह क्षमता जिससे वह shared electron pair को अपनी ओर आकर्षित करता है।
👉 याद रखें:
- EN = isolated atom की property नहीं
- यह सिर्फ bonded atoms के लिए defined होती है
- EN = relative scale, energy unit नहीं
सभी scales fluorine को highest मानते हैं (χ = 4.0)
2. Pauling Scale (सबसे famous)
Pauling ने electronegativity को bond energy difference से calculate किया।
यदि दो atoms A–B का bond energy, A–A और B–B से ज्यादा है तो:
A–B bond में polarity अधिक → electronegativity difference अधिक।
Formula:
χA − χB = √(DAB − (DAA + DBB)/2)
जहाँ D = bond dissociation energy
Example:
F की EN = 4.0 (highest)
O = 3.5
N = 3.0
H = 2.1
Cs = 0.79 (lowest)
3. Mulliken Scale
Mulliken scale direct measurable atomic properties पर आधारित है।
Formula:
χ=IE+EA2χ = \frac{IE + EA}{2}χ=2IE+EA
(IE = Ionization Energy, EA = Electron Affinity)
👉 जिस atom की IE और EA दोनों ज्यादा → उसकी EN भी सबसे ज्यादा।
Example:
Cl की EN > Na
क्योंकि Cl की IE और EA दोनों high हैं।
4. Electronegativity & Bond Order Relation
Bond order बढ़ने पर bond में electron density center की ओर जाती है
→ atom EN ज्यादा दिखाता है।
उदाहरण:
C≡C > C=C > C–C
Bond order: 3 > 2 > 1
C atom की effective EN भी इसी क्रम में बढ़ती है।
5. Hybridization Effect on Electronegativity
Hybrid orbitals nucleus के जितने पास होंगे, EN उतनी ज्यादा।
Penetration power:
sp > sp² > sp³
इससे electronegativity order:
sp (50% s-character) > sp² (33%) > sp³ (25%)
Example (Carbon):
χ(sp) > χ(sp²) > χ(sp³)
📌 इसलिए
- alkyne hydrogen सबसे acidic
- alkene hydrogen उससे कम
- alkane hydrogen सबसे कम acidic
Because H attached to sp-carbon is more EN → holds electron pair tighter → H⁺ release आसानी से।
6. Electronegativity and Partial Charges (δ⁺ & δ⁻)
Bond में उच्च EN वाला atom electron ज़्यादा खींचता है → उस पर partial negative charge (δ⁻) आता है।
कम EN वाले atom पर partial positive charge (δ⁺)।
Example: H–Cl
EN(Cl) > EN(H)
Bond → polar
H(δ⁺) – Cl(δ⁻)
👉 इसका effect:
- polarity
- dipole moment
- acidity/basicity
- nucleophilicity
- bond strength
सब पर पड़ता है।
7. Periodicity of Electronegativity
(A) Across a Period (Left → Right):
EN ↑
Reason:
- Nuclear charge ↑
- Size ↓
- Electron nucleus के करीब आते हैं
Example:
Li < Be < B < C < N < O < F
(B) Down a Group (Top → Bottom):
EN ↓
Reason:
- Size ↑
- Shielding ↑
- Nuclear attraction ↓
Example (Halogens):
F > Cl > Br > I
Important Exception
F की EN > O
लेकिन
Cl की electron affinity F से ज्यादा होती है
(यह EA का exception है, EN का नहीं)
EN में कोई exception नहीं:
F ही सबसे ज्यादा EN रखता है।
8. Usefulness of Electronegativity (Applications)
👉 Bond polarity predict करने में
👉 Acid strength
👉 Basicity
👉 Dipole moment
👉 Reactivity
👉 Organic chemistry में nucleophile/electrophile पहचान
👉 Oxidation–reduction behavior
👉 Metallic/non-metallic character
Learning Outcome (Final Summary)
इस Module के बाद student:
✔ Pauling & Mulliken scales का अंतर perfectly समझेगा
✔ Hybridization का EN पर effect (sp > sp² > sp³) clear हो जाएगा
✔ Bond order और EN relation समझेगा
✔ δ⁺/δ⁻ partial charges और polarity determine करना सीख जाएगा
✔ Periodic trend of EN को बिना confusion सीख पाएगा
✔ Reactions की acidity, polarity, reactivity को आसानी से predict कर पाएगा
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FAQ
विद्युत ऋणात्मकता क्या है?
— किसी परमाणु की वह क्षमता जिससे वह सहसंयोजक बंध में इलेक्ट्रॉन को अपनी ओर खींचता है।
विद्युत ऋणात्मकता किसने दी?
— Linus Pauling ने सबसे पहले electronegativity स्केल विकसित की।
सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व कौन है?
— फ्लोरीन (F) सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है।
पीरियड में विद्युत ऋणात्मकता कैसे बदलती है?
— बाएँ से दाएँ बढ़ती है क्योंकि नाभिकीय आकर्षण बढ़ता है।
ग्रुप में विद्युत ऋणात्मकता कैसे बदलती है?
— ऊपर से नीचे घटती है क्योंकि परमाणु आकार बढ़ता है।
Mulliken स्केल किस पर आधारित है?
— Ionization Energy और Electron Affinity के औसत पर।
Allred–Rochow स्केल किस पर आधारित है?
— प्रभावी नाभिकीय आवेश और सहसंयोजक त्रिज्या पर।
विद्युत ऋणात्मकता की कोई यूनिट होती है?
— नहीं, यह एक relative (निर्गुण) मान होता है।
विद्युत ऋणात्मकता बंध पर क्या प्रभाव डालती है?
— यह निर्धारित करती है बंध polar होगा या non-polar।
अधिक विद्युत ऋणात्मकता का क्या मतलब है?
— तत्व इलेक्ट्रॉन को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है।
दो तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता का अंतर क्या बताता है?
— Bond का प्रकार: Ionic, Polar Covalent या Non-polar Covalent।
क्या noble gases की electronegativity होती है?
— सामान्यतः नहीं, क्योंकि ये बंध नहीं बनातीं।
विद्युत ऋणात्मकता और धात्विक चरित्र में क्या संबंध है?
— धात्विक चरित्र घटने पर विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है।
Hybridization पर विद्युत ऋणात्मकता का क्या प्रभाव है?
— अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व strong और high s-character वाले bond बनाते हैं।
क्या विद्युत ऋणात्मकता रासायनिक अभिक्रियाओं को प्रभावित करती है?
— हाँ, यह reactivity, stability और bond energy को प्रभावित करती है।