双语化学辞典Chem Lexicon
本科Undergraduate 化学键与分子结构 Chemical bonding & molecular structure

马利肯电负性Mulliken electronegativity

\[\chi_\mathrm M = \frac{I + A}{2},\qquad \chi_\mathrm P \approx 1.35\sqrt{\chi_\mathrm M/\mathrm{eV}} - 1.37\]

含义Meaning

马利肯(1934)把电负性定义为第一电离能与电子亲和能的平均值,有明确的物理意义:原子既不愿失电子又想得电子的程度。在密度泛函理论中对应化学势的负值。

Mulliken (1934) defined electronegativity as the mean of ionisation energy and electron affinity — the tendency both to hold and to gain electrons. In DFT it is minus the chemical potential.

符号说明Symbols

符号Symbol含义 Meaning单位 Unit
\(I\)第一电离能first ionisation energyeV
\(A\)电子亲和能electron affinityeV

推导Derivation

  1. 考虑 A + B 中电子转移的两种方向:A⁺B⁻ 耗能 \(I_\mathrm A - A_\mathrm B\),A⁻B⁺ 耗能 \(I_\mathrm B - A_\mathrm A\)。

    Compare the costs of A⁺B⁻ and A⁻B⁺.

  2. 两者相等时两原子吸电子能力相同:\(I_\mathrm A + A_\mathrm A = I_\mathrm B + A_\mathrm B\),故以 (I + A)/2 为量度。

    Equal costs mean equal electronegativity, so use (I + A)/2.

  3. DFT:\(\chi = -\mu = -(\partial E/\partial N) \approx (I + A)/2\)(有限差分);化学硬度 \(\eta = (I - A)/2\)。

    In DFT χ = −∂E/∂N ≈ (I + A)/2; hardness η = (I − A)/2.

适用条件与局限Assumptions & limitations

  • 需要价态的 I、A 值;许多元素的电子亲和能不确定或为负。

    Needs valence-state I and A, often uncertain.

例题Worked example

F:I = 17.42、A = 3.40 eV → χ_M = 10.41 eV。

F: χ_M = 10.41 eV.