Übungen zum Grundwissen

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Molekular gebaute Stoffe

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Einleitung

Die Bindung zwischen zwei Atomen kann durch Ausbildung eines gemeinsamen Elektronenpaares zwischen zwei Nichtmetallatomen erfolgen, dadurch erhält jeder der Partner die Edelgaskonfiguration.

Grundlegendes an  einfachen Beispielen

Die Valenzelektronen eines Atoms und Moleküls können durch sogenannte Valenzstrichformeln ("Lewis-Formeln") dargestellt werden.

Beispiel Wasserstoff Erklärungen Beispiel Chlor
elektronenpaar5

Bei den Valenzstrichformeln bedeutet ein Strich  ein Elektronenpaar (2 Elektronen) und ein Punkt ein einzelnes Elektron.

Jedes Wasserstoffatom hat  1 Valenzelektron (1 Punkt)

Jedes Chloratom hat  7 Valenzelektronen (3 Striche, 1 Punkt)

elektronenpaar6
elektronenpaar4

Durch Verbindung der einzelnen Elektronen zu einem bindenden Elektronenpaar kommt es zur Ausbildung einer sogenannten Elektronenpaarbindung.

Alle anderen Valenzelektronen nennt man nichtbindende Valenzelektronen.

elektronenpaar3
elektronenpaar2

Das bindende Elektronenpaar (bzw. die bindenden Elektronenpaare) können beiden Atomen zugewiesen werden (grüner Kreis bzw. roter Kreis), wodurch jedes Atom eine Edelgaskonfiguration erhält.

Jedes Wasserstoffatom hat 2 Elektronen => Edelgaskonfiguration von Helium

Jedes Chloratom hat 8 Elektronen => Edelgaskonfiguration von Argon

elektronenpaar1

Mehrfachbindungen

Zwischen 2 Atomen können auch Doppelbindungen und Dreifachbindungen herrschen, dann befinden sich 2 bindende Elektronenpaare bzw. 3 bindende Elektronepaare zwischen ihnen.

Beispiel:

Doppelbindung bei O2 Dreifachbindung bei N3
elektronenpaar9 elektronenpaar8
elektronenpaar10 elektronenpaar7

Ermittlung "schwieriger" Valenzstrichformeln

Nicht alle Valenzstrichformeln für Moleküle sind auf den ersten Blick sofort erkennbar ohne länger zu tüfteln. Glücklicherweise kann man über einfache Berechnungen die Anzahl der bindenden Elektronenpaare und die Anzahl der nichtbindenden Elektronenpaare ermitteln und mit den Werten die Valenzstrichformel ermitteln.

elektronenpaar12

Die Ermittlung der Formalladung in Schritt 9 soll mit einer kleinen interaktiven Anwendung Schritt für Schritt erklärt werden.

 

Mini-Übung: Erstelle die Valenzstrichformel für folgende Verbindungen:

H2S CO NO2- H3O+