La
electronegatividad además de ayudar a escribir las estructuras de Lewis
correctamente, permite distinguir entre compuestos iónicos y covalentes.
Un
enlace covalente es el compartir un par de electrones entre dos átomos. En una molécula
como el H2, donde los átomos son idénticos, se espera que los electrones sean
igualmente compartidos, es decir, los electrones pasan la misma cantidad de
tiempo en la vecindad de cada átomo.
Sin
embargo, en el enlace covalente de la molécula de HF, los átomos de H y F no
comparten por igual los electrones porque son átomos distintos:
H__F
El
enlace en HF se denomina enlace covalente polar, o simplemente enlace polar
porque los electrones pasan más tiempo alrededor de un átomo que del otro. La
evidencia experimental indica que en la molécula de HF, los electrones pasan
más tiempo cerca del átomo de flúor (F).
Una
propiedad útil para distinguir el enlace covalente no polar del enlace covalente
polar es la electronegatividad, es decir, la capacidad de un átomo para atraer
hacia sí los electrones de un enlace químico. Los elementos con
electronegatividad alta tienen mayor tendencia para atraer electrones que los
elementos con electronegatividad baja.
Como
es de esperarse, la electronegatividad se relaciona con la afinidad electrónica
y la energía de ionización. Así, un átomo como el flúor, que tiene la mayor afinidad
electrónica (tiende a tomar electrones fácilmente) y una energía de ionización
alta (no pierde electrones con facilidad), tiene electronegatividad alta. Por
el contrario, el sodio tiene baja afinidad electrónica, baja energía de
ionización y baja electronegatividad.
La
“electronegatividad” es un concepto relativo, ya que la electronegatividad de
un elemento sólo se puede medir respecto de la de otros elementos. Linus
Pauling desarrolló un método para calcular las electronegatividades relativas
de la mayoría de los elementos.
Un análisis cuidadoso de la
tabla de electronegatividad de los elementos químicos indica las tendencias y
relaciones entre los valores de electronegatividad de distintos elementos.
Por
lo general, la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha a través de un
periodo de la tabla periódica, y coincide con la disminución del carácter
metálico de los elementos. En cada grupo, la electronegatividad disminuye al
aumentar el número atómico y el carácter metálico. Observe que los metales de
transición no siguen esta tendencia.
Los
elementos más electronegativos como los halógenos, el oxígeno, el nitrógeno y
el azufre, se ubican en el ángulo superior derecho de la tabla periódica, y los
elementos menos electronegativos (los metales alcalinos y alcalinotérreos) se
agrupan en el ángulo inferior izquierdo.
Los
átomos de los elementos con grandes diferencias de electronegatividad tienden a
formar enlaces iónicos (como los que existen en el NaCl y el CaO) entre sí,
porque el átomo del elemento menos electronegativo cede su(s) electrón(es) al
átomo del elemento más electronegativo. Un enlace iónico por lo general une un
átomo de un elemento metálico con un átomo de un elemento no metálico. Los
átomos de elementos con electronegatividades parecidas tienden a formar entre
ellos enlaces covalentes polares porque el desplazamiento de la densidad
electrónica suele ser pequeño. En la mayoría de los enlaces covalentes
participan átomos de elementos no metálicos. Sólo los átomos del mismo
elemento, con igual electronegatividad, se unen por medio de un enlace
covalente puro. Estas tendencias y características son las esperadas, de
acuerdo con lo que se sabe de la energía de ionización y la afinidad
electrónica.
Aunque
no hay una distinción clara entre un enlace polar y un enlace iónico, la
siguiente regla ayuda a distinguirlos. El enlace iónico se forma cuando la
diferencia de electronegatividad entre dos átomos enlazados es de 1,7 o más.
Esta regla se aplica para la mayoría pero no para todos los compuestos iónicos.
A veces, los químicos emplean el término de carácter iónico porcentual para
describir la naturaleza de un enlace. Un enlace iónico puro tendría un carácter
iónico de 100%, aunque no se conoce dicho enlace, en tanto que un enlace
covalente puro o no polar tiene 0% de carácter iónico.
Los
conceptos de electronegatividad y afinidad electrónica están relacionados pero
son diferentes. Ambas propiedades indican la tendencia de un átomo para atraer
electrones.
Sin
embargo, la afinidad electrónica se refiere a la atracción de un átomo aislado
por un electrón adicional, en tanto que la electronegatividad es una medida de
la habilidad de un átomo (enlazado con otro) para atraer los electrones
compartidos. Además, la afinidad electrónica es una cantidad susceptible de
medirse en forma experimental, en tanto que la electronegatividad es un valor
estimado que no se puede medir.
Los elementos más
electronegativos son los no metales (grupos 15 y 17), y los elementos menos
electronegativos son los metales alcalinos y alcalinotérreos (grupos 1 y 2), y
el aluminio (grupo 13). El berilio es el primer miembro del grupo 2, y
principalmente forma compuestos covalentes.
