Qué es la electronegatividad de Allen y cómo se calcula

La electronegatividad es un concepto que introdujo el químico Linus Pauling para cuantificar el poder que tiene un átomo de determinado elemento químico para atraer electrones hacia sí mismo (particularmente cuando el átomo está enlazado con otro). Tradicionalmente se aceptan varios modos de calcular la electronegatividad, como los de Pauling, Mulliken o Allred-Rochow. Pero no hace mucho tiempo Leland C. Allen propuso un nuevo método que cada vez está siendo más aceptado.

En la escala de Allen la electronegatividad se relaciona con la energía promedio de los electrones de valencia en un átomo libre, de este modo:

donde la letra griega χ (pronunciada ji) es la electronegatividad; ε_s y ε_p son las energías de los electrones contenidos en los orbitales s y p de la capa de valencia del átomo libre y n_s y n_p los números de electrones s y p en dichos orbitales, respectivamente

Como con esta definición se alcanzarían valores muy altos de la electronegatividad, para que se parezcan a los valores de la electronegatividad de Pauling, que hasta ahora ha sido la más utilizada, se multiplican por factores de escala adoptados por convenio. Estos factores son 1,75·10⁻³ si las energías ε_s y ε_p vienen dadas en kilojulios por mol o 0,169 si se dan en electronvoltios.

Los valores de las energías ε_s y ε_p se determinan experimentalmente a partir de datos espectroscópicos, por lo que las electronegatividades de Allen se denominan también electronegatividades espectroscópicas.

Se han averiguado las electronegatividades de Allen para la mayoría de los elementos y estimar por métodos teóricos las de otros cuya manipulación es difícil como los muy radiactivos o simplemente apenas se dispone de ellos, como los elementos superpesados descubiertos en los últimos años. La electronegatividad de Allen más alta no la tiene el flúor, como en la de Pauling, sino el neón. La segunda es la del flúor, seguido del helio y el oxígeno.

Ahora bien, el cálculo de la electronegatividad de Allen está claro en los elementos de los grupos principales, es decir, los de los bloques s y p de la tabla periódica. Pero no lo está tanto en los elementos de transición (bloque d) y de transición interna (bloque f) porque en esos casos no está meridianamente claro qué electrones se deben considerar los de valencia (aquí se discute esto con más detalle).

Para saber más se pueden consultar los artículos principales en los que Allen y su grupo han propuesto y discutido esta escala de electronegatividad:

• L.C. Allen. «Electronegativity Scales». Accounts of Chemical Research, 23 (1990), pp. 175-176. doi: 10.1021/ar00174a001
• L.C. Allen. «Chemistry and Electronegativity». International Journal of Quantum Chemistry, 49 (1994), pp. 253-277. doi.org/10.1002/qua.560490315
• L.C. Allen. «Electronegativity Is the Average One-Electron Energy of the Valence-Shell Electrons in Ground-State Free Atoms». Journal of the American Chemical Society, 111 (1989), pp. 9003-9014. doi: 10.1021/ja00207a003.
• Mann, Joseph B.; Meek, Terry L.; Allen, Leland C. (2000). «Configuration Energies of the Main Group Elements». Journal of the American Chemical Society. 122 (12): 2780–2783. doi: 10.1021/ja992866e.
• Mann, Joseph B.; Meek, Terry L.; Knight, Eugene T.; Capitani, Joseph F.; Allen, Leland C. (2000). «Configuration energies of the d-block elements». Journal of the American Chemical Society. 122 (21): 5132–5137. doi: 10.1021/ja9928677.

La imagen procede de Wikipedia: «Electronegativity».