梁永鋒，員蓉，曹江平，馬新賢，安玉民

（寧夏師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，寧夏固原756000）

1932 年P(guān)auling 第一次提出電負(fù)性概念以來,已有八十多年的歷史[1]。八十多年來，電負(fù)性已成為化學(xué)科學(xué)中應(yīng)用最廣泛的概念之一。許多專家學(xué)者對(duì)電負(fù)性進(jìn)行了大量研究，取得了令人矚目的成就。但是，教學(xué)中關(guān)于這一概念的幾個(gè)基本問題仍然值得思考和探討。

（1）電負(fù)性的物理意義不是十分清楚。Pauling 將電負(fù)性定義為“分子中原子吸引電子的能力”，而這種能力究竟指什么，是能還是力？不同的學(xué)者，基于自身對(duì)電負(fù)性概念的不同理解，提出了不同的電負(fù)性標(biāo)度，例如，Pauling認(rèn)為電負(fù)性是能量標(biāo)度（Xp），而A.L.Allred和E.G.Rochow 則定義電負(fù)性為核對(duì)價(jià)電子施加的靜電吸引力（XAR）[2-3]。

（2）電負(fù)性是“分子中原子吸引電子的能力”,然而，根據(jù)電負(fù)性均衡原理即“在化學(xué)鍵形成時(shí)，兩個(gè)原子的電負(fù)性相等”[4-5]。分子中原子的電負(fù)性應(yīng)該相等的原理與Pauling電負(fù)性的概念顯然是矛盾的。

（3）電負(fù)性難以在理論基礎(chǔ)上定量地解釋和預(yù)見問題。

（4）如何測(cè)量元素的電負(fù)性？時(shí)至今日，電負(fù)性仍然不能直接測(cè)量，只能間接計(jì)算。

（5）按照Pauling 的定義，電負(fù)性是“分子中原子吸引電子的能力”。當(dāng)一種元素處于不同的價(jià)態(tài)時(shí)，元素的電負(fù)性應(yīng)該是其價(jià)態(tài)的函數(shù)。

1 關(guān)于電負(fù)性物理意義的探討

1.1 電負(fù)性定義

在Pauling 電負(fù)性定義的基礎(chǔ)上，如果把電負(fù)性定義為“電負(fù)性是原子的一種性質(zhì)，是原子對(duì)參與成鍵的屬于自己的價(jià)電子的吸引能力”。

電負(fù)性的這種定義優(yōu)勢(shì)是：①電負(fù)性的概念（原子吸引自己參與成鍵電子的量度）和電負(fù)性均衡原理的矛盾就會(huì)自然消除；②排除了鍵合原子對(duì)電負(fù)性的影響；③電負(fù)性值就有可能更為確定。

1.2 電負(fù)性的物理意義

如果電負(fù)性指的是原子對(duì)參與成鍵的屬于自己的價(jià)電子的吸引能力，這樣原子的這種吸引能力應(yīng)該和參與成鍵的價(jià)電子數(shù)目及其能量有關(guān)，也就是和原子的價(jià)態(tài)以及這些價(jià)態(tài)的能量有關(guān)。顯然，電負(fù)性是分子中原子吸引電子的一種能量大小的量度。

2 元素不同氧化態(tài)原子電負(fù)性的定量計(jì)算

既然電負(fù)性是原子對(duì)參與成鍵的屬于自己的價(jià)電子吸引能力大小的量度,當(dāng)元素的氧化態(tài)為零時(shí),其電負(fù)性的大小可以用電子親和勢(shì)EA來量度,即:

當(dāng)原子的氧化態(tài)為+1時(shí),其電負(fù)性的大小可以用第一電離勢(shì)I1和電子親和勢(shì)EA共同來量度,即:

同理,當(dāng)元素的氧化態(tài)為i時(shí),就有:

電負(fù)性實(shí)際上是各種元素的原子吸引電子能力的一種比較,因此,選取Ne作為基準(zhǔn)元素,并且規(guī)定Ne的電負(fù)性為4.00,而且,相同氧化態(tài)原子ki相等,其余元素各氧化態(tài)原子的電負(fù)性則可用下式計(jì)算:

利用上式計(jì)算的元素常見氧化態(tài)原子的電負(fù)性列于表1。

將表1 中元素氧化態(tài)為+1 的原子電負(fù)性和元素常見氧化態(tài)的電負(fù)性數(shù)據(jù)按元素周期表的形式排列成表2。

3 討論與結(jié)論

（1）通過上式計(jì)算的元素各氧化態(tài)原子的電負(fù)性值與元素周期表具有非常好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其變化規(guī)律與元素周期律相吻合。

（2）計(jì)算結(jié)果表明，大多數(shù)元素不同氧化態(tài)原子的電負(fù)性值隨著氧化數(shù)的升高而增大；但元素氯、溴、硫、砷、硒等少數(shù)元素的電負(fù)性隨著氧化數(shù)的升高而減小。氧化態(tài)原子電負(fù)性的這一特點(diǎn)，正好解釋了這些元素的含氧酸及其鹽一般是低氧化態(tài)不穩(wěn)定而高氧化態(tài)比較穩(wěn)定的事實(shí)。

（3）元素氧化態(tài)原子電負(fù)性更能反映出元素的第二周期性的特征，而且其變化趨勢(shì)與元素在不同價(jià)態(tài)的Eθ變化趨勢(shì)相同。

（4）由此得出的元素氧化態(tài)原子電負(fù)性值與Pauling電負(fù)性值相比，更能反映出配合物的Irving-Williams序列：

Mn2+（1.42）＜Fe2+（1.56）＜Co2+（1.65）＜Ni2+（1.73）＜Cu2+（1.97）＞Zn2+（1.76）

通過以上討論，表明元素不同氧化態(tài)原子電負(fù)性的標(biāo)度方法是科學(xué)的、合理的，結(jié)論是正確的，并且能用氧化態(tài)原子的電負(fù)性解釋許多化學(xué)事實(shí)。但是，不可否認(rèn)的是，影響元素電負(fù)性的因素很多，本文只是對(duì)電負(fù)性概念及其含義進(jìn)行粗淺的討論，對(duì)氧化態(tài)原子電負(fù)性的標(biāo)度進(jìn)行初步探索。