(Heft 3 Kl. VIIa); lectures 2020 / 2021
Der Atombau und die chemische Bindung
Die Eigenart der verschiedenen Elemente wird durch die Anzahl der Elektronen in der äußeren Schale bestimmt. Für sämtliche Elektronen, auch die der inneren Schale sind im Kern Protonen als Ladungsausgleich für die Elektronen.
Bei den unverbundenen Elementen entspricht die Kernladung genau der Ladung der Elektronenschalen durch die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen. Die für uns in Frage kommenden Elemente zeigen alle das Bestreben, eine Achterschale zu bilden. Elemente mit wenigen Elektronen geben die Elektronen der äußeren Schale ab. Es sind mit Ausnahme des Wasserstoffs Metalle: Na+, K+, Ca++, Mg++, Pb++++.
Elemente, die eine nahezu vollständige Achterschale haben, wie z.B. die Halogene (Salzbildner), nehmen Elektronen auf und gehen dadurch in den Ionenzustand über: Cl-, Br-, J-.
Sie erreichen die Achterschale der rechts von ihnen stehenden Edelgase. Durch diesen Elektronenaustausch zwischen Metallen und Halogenen entsteht die Ionenbindung, die auf der Anziehung der gegenseitigen Ladungen beruht. Die Ionenbindung löst sich bei Salzen im Wasser.
Die Ionen sind dann frei beweglich. Ebenso können sie sich in Schmelzen bewegen. Im Kristallgitter wechselt in alle Richtungen jeweils ein positives Ion ein negatives ab.
Beispiel: NaCl.
Die Anziehungskräfte der Ionen sind sehr groß, was sich in einem hohen Schmelzpunkt der Salze äußert.
Die Elektronenpaarbindung
Elemente, die in der äußeren Schale 4, 5 und 6 Elektronen haben, verbinden sich sehr oft in der Elektronenpaarbindung. Auch andere Elemente, wie die Halogene verbinden sich mit sich selbst in der Elektronenpaarbindung. Kennzeichnend für diese Bindungsart ist die Zusammenstellung von Elektronenpaaren, indem je ein Elektron von einem anderen Atom stammt.
Auf diese Weise können mehrere Elektronenpaare zusammengestellt und gemeinsam benutzt werden.
Beispiele:
Ein bindendes Elektronenpaar
Bei dieser Bindungsart kann man das bindende Elektronenpaar durch einen verbindenden Strich darstellen. Die freien Elektronenpaare werden nicht geschrieben. z.B.
Zwei und mehr bindende Elektronenpaare
Durch die gemeinsame Benützung von Elektronenpaaren wachsen die Elektronenhüllen der Moleküle ineinander.
Die Komplexbindung
Bei Säuren und Salzen deren Anionen Sauerstoffkomplexe sind, besitzt ein zentrales Atom Elektronen, die dessen Schale zur Achterschale ergänzen.
Beispiel: SO4 --
Der Schwefel ergänzt
Der Atombau und die chemische Bindung
Die Eigenart der verschiedenen Elemente wird durch die Anzahl der Elektronen in der äußeren Schale bestimmt. Für sämtliche Elektronen, auch die der inneren Schale sind im Kern Protonen als Ladungsausgleich für die Elektronen.
Bei den unverbundenen Elementen entspricht die Kernladung genau der Ladung der Elektronenschalen durch die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen. Die für uns in Frage kommenden Elemente zeigen alle das Bestreben, eine Achterschale zu bilden. Elemente mit wenigen Elektronen geben die Elektronen der äußeren Schale ab. Es sind mit Ausnahme des Wasserstoffs Metalle: Na+, K+, Ca++, Mg++, Pb++++.
Elemente, die eine nahezu vollständige Achterschale haben, wie z.B. die Halogene (Salzbildner), nehmen Elektronen auf und gehen dadurch in den Ionenzustand über: Cl-, Br-, J-.
Sie erreichen die Achterschale der rechts von ihnen stehenden Edelgase. Durch diesen Elektronenaustausch zwischen Metallen und Halogenen entsteht die Ionenbindung, die auf der Anziehung der gegenseitigen Ladungen beruht. Die Ionenbindung löst sich bei Salzen im Wasser.
Die Ionen sind dann frei beweglich. Ebenso können sie sich in Schmelzen bewegen. Im Kristallgitter wechselt in alle Richtungen jeweils ein positives Ion ein negatives ab.
Beispiel: NaCl.
Die Anziehungskräfte der Ionen sind sehr groß, was sich in einem hohen Schmelzpunkt der Salze äußert.
Die Elektronenpaarbindung
Elemente, die in der äußeren Schale 4, 5 und 6 Elektronen haben, verbinden sich sehr oft in der Elektronenpaarbindung. Auch andere Elemente, wie die Halogene verbinden sich mit sich selbst in der Elektronenpaarbindung. Kennzeichnend für diese Bindungsart ist die Zusammenstellung von Elektronenpaaren, indem je ein Elektron von einem anderen Atom stammt.
Auf diese Weise können mehrere Elektronenpaare zusammengestellt und gemeinsam benutzt werden.
Beispiele:
Ein bindendes Elektronenpaar
Bei dieser Bindungsart kann man das bindende Elektronenpaar durch einen verbindenden Strich darstellen. Die freien Elektronenpaare werden nicht geschrieben. z.B.
Zwei und mehr bindende Elektronenpaare
Durch die gemeinsame Benützung von Elektronenpaaren wachsen die Elektronenhüllen der Moleküle ineinander.
Die Komplexbindung
Bei Säuren und Salzen deren Anionen Sauerstoffkomplexe sind, besitzt ein zentrales Atom Elektronen, die dessen Schale zur Achterschale ergänzen.
Beispiel: SO4 --
Der Schwefel ergänzt
