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Elektronenpaarbindung

  • 4 Atombindung = Elektronenpaarbindung

    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.

    00 wasserstoff

    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

    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

    05 00 00 ta wasser molekuelformel

     

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

    In kurz:

    05 00 00 ta wasser molekuelformel und summenformel

     

    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:

    05 00 00 ta 3 wasser molekuelformel    bzw.    05 00 00 ta 3 wasser molekuelformel 3d

    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:

    05 00 00 ta wasserstoff atome molekuele 

    Schreibe die dazu passende Summenformel:

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

    05 00 00 ta wasserstoff atome atome

    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:

    04 01 00 ta methan molekuel

     

    05 00 00 ta chlormolekuel strukturformel

     

    04 01 00 ta weisser phosphor

    Und zum Abschluss noch zwei Moleküle Ammoniak:

    05 00 00 ta 3 ammoniak molekuelformel    bzw.         05 00 00 ta 3 ammoniak molekuelformel 3d

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