4 Atombindung = Elektronenpaarbindung

Beispiel 1: Bildung eines Wasserstoffmolekül (H₂)

Nähern sich zwei Wasserstoffatome (H•), so können sich die beiden „Kugelwolken“ (Orbitale) in einem gewissen Ausmaß durchdringen („überlappen“). Es bildet sich eine neue Molekülorbital, die beide Atomkerneumschließt.

Zwischen den beiden Kernenkommt es zu einer Verdichtung der negativenLadung, zu der beide Elektronen gleichviel beitragen und die zur Anziehung zwischen den beiden positivgeladenen Kernen führt. Die beiden Elektronen bezeichnet man als bindendes Elektronenpaar. Beide Atome nutzen das Elektronenpaar gemeinsam.

Beispiel 2: Bildung eines Chlor-Moleküls, Cl₂-Molekül

Versucht nun einmal selbständig die Abbildungen vom Wasserstoff oben auf das Beispiel Chlor zu übertragen. Kommt ihr nicht weiter oder seid ihr fertig, macht die Lösung auf. 

Bindigkeit: Zahl der von einem Atom gebildeten Atombindung.
Im Chlormolekül ist Chlor einbindig; beide Chlor-Atome gelangen durch das gemeinsame (bindende) Elektronenpaar in den Besitz von 8 Außenelektronen (Oktett, Edelgaskonfiguration).

Beispiel 3: Bildung eines Stickstoffmoleküls, N₂-Moleküls

Jetzt solltet ihr einmal die Bildung eines Stickstoffmoleküls zeichnen (einmal noch nach den Kugelwolkenmodell und einmal in Lewis-Formel): 

4.2 Summenformel

Ein Thema, was häufig etwas mehr Schwierigkeiten macht ist das richtige Erstellen von Summenformeln. Erschwert wird das ganze durch die „Faulheit der Chemiker“:

Bei chemischen Reaktionsgleichungen und Formeln wird selten eine allein stehende 1 geschrieben. Meistens wird sie weggelassen (denkt sie euch aber dazu).

Die Summenformel zeigt an aus welchen und wie viel Atomen ein Molekül besteht. Dabei schreibt man die Elementsymbole hin. Im Index hinter dem Elementsymbol schreibt dann noch die Anzahl der Atome eines Elements in arabischen Ziffern.

Vorgehensweise zum Erstellen einer Summenformel

1. Alle Elementsymbole hinschreiben aus denen ein Molekül besteht.
2. Die Anzahl der Atome eines Elements zählen.
3. Die Anzahl im Index hinter das Elementsymbol schreiben. (Falls es eine 1 ist, die 1 weglassen).

Beispiel: Wasser

1. Schritt:  H O    (hinschreiben)
2. Schritt: Wasser besteht aus 2 Hs und 1 O
3. Schritt:  H₂O₁   => faule, also richtige Schreibweise:  H₂O 

In kurz:

Jetzt kommen wir zu ein paar Übungen. Zunächst wiederholen wir die HNO-Regel.

Zeichnet die Summenformel wie auch die Strukturformel als Übung für folgende Elemente:

Element Wasserstoff

Element Stickstoff

Element Chlor

 Bevor wir zu etwas komplexeren Molekülen kommen möchte ich noch eine andere Ziffer einführen. Manchmal hat man ja nicht nur ein Molekül, sondern 2, 3, 4, … (bzw um eine realistische Zahl zu haben 1 mol, 2 mol, 3 mol,...). Diese Ziffer schreiben wir vor der Summenformel.

Bsp.:  Ich habe in einem Behälter folgende Anzahl an Wassermoleküle:

    bzw.    

Ergebnis:

Wichtig ist es, den Unterschied zu verstehen, wann eine Zahl in den Index kommt und wann davor.

Hier einmal zwei Beispiele:

In einem Gefäß sind 3 Wasserstoff-Moleküle:

Schreibe die dazu passende Summenformel:

In einem Gefäß sind 6 Wasserstoff-Atome, ohne dass sie als Molekül gebunden sind:

Ihr seht, dass in beiden Behältern jeweis 6 H-Atome drin sind; allerdings ist es nicht das gleiche. Und das muss man auch an den Summenformeln erkennen. 

Weitere Beispiele:

Schreibe die Summenformel für folgende Verbindungen:

Und zum Abschluss noch zwei Moleküle Ammoniak:

    bzw.         

Beim nächsten Thema führen wir das gelernte (Strukturformeln und Summenformeln) bei den Reaktionsgleichungen zusammen.