Ah - Chemieunterricht 2004/2005 9c
Von den abgebildeten Molekülen gehören Wasser, Methan, der "Einreibe-Alkohohl", Sand und die Moleküle in der Luft zu den Verbindungen mit Elektronenpaarbindung, das Kochsalz und auch der Rost gehören zu den Ionenverbindungen.
Die Formeln entwickelt man wie folgt:
Zunächst muss festgestellt werden, wieviele Elektronen die beteiligten Atome in der Valenzschale haben. Von diesen verteilt man die ersten vier Elektronen einzeln auf die vier Seiten des Elementsymbols, dann die nächsten vier. Immer zwei Elektronen auf einer Seite des Elementsymbols werden zu einem Elektronenpaar verbunden. Die verbliebenen einzelnen Elektronen kombiniert man mit den einzelnen Elektronen der anderen beteiligten Atome, bis das gewünschte Molekül fertig ist und für alle Atome die Oktettregel durch Teilhabe an fremden Elektronen erfüllt ist (und normalerweise immer zwei Elektronen zu einem Paar kombiniert sind).
Dabei ist zu beachten, dass es, je nach Partner, zwischen zwei Atomen auch zu mehr als einer Bindung kommen kann - sogenannte Doppelbindungen (wie in Kolhenstoffdioxid oder Sauerstoff) oder Dreifachbindungen (wie im Stickstoff).
Die Zeichnungen werden noch ergänzt.
Kohlenstoff und Silicium sind beides Elemente der vierten Hauptgruppe, dennoch gibt es große Unterschiede in ihren Oxiden, Kohlenstoffdioxid bzw. Siliciumdioxid:
Im Siliciumdioxid bindet jedes Siliciumatom an insgesamt vier Sauerstoffatome, jedes Sauerstoffatom an insgesamt vier Siliciumatome. Dadurch baut sich ein großes Netzwerk von Silicium- und Sauerstoffatomen auf. Siliciumdioxid ist also ein Feststoff. Im Gegensatz dazu ist Kohlenstoffdioxid ein Gas, weil CO2 aus Molekülen besteht, die exakt aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen bestehen. Die Moleküle im CO2 haben unter Normalbedingungen im Prinzip keinen Kontakt zueinander.
Versucht man, die Formel für Rost (Fe2O3, "Di-Eisen-tri-oxid") mit Elektronenpaarbindungen zu formulieren, erhält man nur ein relativ kleines Molekül. Das widerspricht der Anschauung, dass Rost ein Feststoff ist. Daher wird es sich hier um eine Ionenbindung handeln.
Beim Ausbilden einer Ionenbindung (z.B. in Kochsalz, NaCl) verändern sich die Atomkerne nicht, d. h. die Elementsorte bleibt erhalten. Die Chemie findet grundsätzlich in der Atomhülle statt.
Die Elemente der 1. und 2. Hauptgruppe geben die Elektronen ab, Elemente der 6. oder 7. Hauptgruppe nehmen zur Ausbildung der Bindung die Elektronen auf. Wird ein Elektron für eine Ionenbindung abgegeben, hat das abgebende Atom mehr positive Ladungen im Kern als negative in der Hülle, es ist also insgesamt positiv geladen (Kation). Beim aufnehmenden Atom ist es genau umgekehrt, es ist negativ geladen (Anion).
Die Anzahl der Ladungen richtet sich nach der Anzahl der aufgenommenen oder abgegebenen Elektronen: Natrium z.B. gibt ein Elektron ab, ist dann also einfach positiv geladen (Na+). Sauerstoff z.B. nimmt zwei Elektronen auf, ist dann also zweifach negativ geladen (O2-).
Metalle bilden in Verbindungen mit anderen Elementen grundsätzlich Kationen.
Alle gasförmigen Elemente (mit Ausnahme der Edelgase) liegen als Moleküle vor, z.B. Chlor (Cl2), Sauerstoff (O2), Wasserstoff (H2).
