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Chemische Bindungen
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Übersicht über die drei Arten der Chemischen Bindung: Kovalente Bindung, ionische Bindung, Metallbindung.
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Eine chemische Bindung beschreibt ein Phänomen, bei dem zwei oder mehrere Atome oder lonen zu chemischen Verbindungen aneinander gebunden sind. Folgende chemische Bindungen gibt es: Allgemeines Grundlage der elektrostatische Kovalente Bindung lonenbindung Metallbindung Schwache Bindungen (van der Waals, Wasserstoff- brückenbindungen) Wir werden uns im Folgenden die ersten drei Bindungsarten näher ansehen. Bindungen sind Wechselwirkungen oder Wechselwirkungen der Elektronen zweier oder mehrerer Atome. Sind diese Wechsekwirkungen stark, so bilden sich kovalente, Metall- oder lonenbindungen ausbilden; sind die Wechselwirkungen nur schwach, so gibt die schwächeren van-der-Waals- oder Wasserstoffbrückenbindungen. Bindungen können durch Zuführung von Energie gespalten werden, Wodurch einzelne Atome oder Moleküle entstehen. Diese sind häufig sehr reaktiv und haben eine hohe Neigung, sich erneut zu binden - dies bildet die Grundlage für chemische Reaktionen. Polarität von Bindungen Wichtig für die kovalente Bindung ist die Polarität, da der Übergang zur lonenbindung fließend ist. Diese lässt sich über die Elektronegativität ermitteln. Die Elektronegativität ist ein Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer Atombindung das bindende Elektronenpaar zu sich zu ziehen. Die Elektronegativität der Elemente wurde experimentell ermittelt und kann in der Pauling-Skala (es gibt auch noch andere Skalen wie Allred-Rochow, Mulliken, etc.) abgelesen werden. H 2,2 CN 2,55 3,04 Na Mg Al Si P 0,93 1,31 1,61 1,9 2,19 Ca Ga Ge As 1,0 1,81 2,01 2.18 Sn Sb 1,96 2,05 Pb Bi 1,8 1.9 Li 0.98 K 0.82 Rb 0.82 Cs 0,79 Fr 0,7 Be B 1,57 2,04 Sr 0.95 Ba TI 0,89 1,8 Ra 0,9 In 1.78 0 F 3,44 3,98 S CI 2,58 3,16 Se 2,55 Te 2.1 Po 2,0 Elektronegativitäten nach Pauling Br 2,96 I 2.66 At 2,2 Trends: Von links nach rechts zunehmend Von oben nach unten abnehmend Aus der Differenz der Elektronegativitäten der Bindung (AEN) kann die Polarität ermittelt werden. Es gilt: AEN< 0,4: kovalent unpolar • 0,4 <AEN< 1,7: kovalent Polar AEN > 1,7: ionisch (Ausnahmen wie HF bestätigen die Regel) Kovalente Bindungen Kovalente Bindungen entstehen, wenn zwei Nichtmetallatome eine Bindung eingehen. Unpolar: besteht eigentlich nur bei Elementen...
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wie H2, 02, S8 Polare Bindung: In Verbindungen, im denen mindestens zwei verschiedene Elemente enthalten sind I 8" Atombindung H-O 8+ H Dative / koordinative Bindungen Bei einer dativen Bindung gibt nicht jedes der Atome ein Elektron, sondern ein Bindungspartner liefert beide Elektronen. Das liegt daran, dass der eine Reaktionspartner einen Elektronenmangel der hat, andere ein freies Elektronenpaar. Eine solche Bindung kommt zwischen zwei Molekülen zustande. Man schreibt es entweder H3N BF3 oder H3N→BF3. H H H F-BF F 131.3 pm H 136.7 pm ΝΘ H B., "F F lonenbindung Die lonenbindung tritt auf, wenn eine Bindung zwischen einem Metallatom und einem Nichtmetallatom ausgebildet wird. In der Regel geben die Metallatome dabei ihre Außenelektronen ab, sodass die die Edelgaskonfiguration erreichen; diese Elektronen werden von den Nichtmetallatomen aufgenommen. lonenkristall Positiv und negativ geladene lonen ziehen sich elektrostatisch an Kation (positiv) ist von vielen (negativ) möglichst Anionen umgeben Bei der Bildung von Kristallen wird die sogenannte Gitter- energie frei Salze haben hohe Schmelz- und Siedetemperaturen. Im festen Zustand ist die Leitfähigkeit aufgrund lokalisierter Elektronen schlecht, im flüssigen jedoch gut. + + + Metallbindung + + Atomsorte. + Bei der Metall- bindung sind die Metalle zu einem großen Metallgitter angeordnet. Mit Ausnahme von Legierungen bestehen sie aus derselben + + + + + + + + Aufbau und Eigenschaften Positive Atomrümpfe Delokalisierte Elektronen, daher freie Bewegbarkeit um die Rümpfe Gute elektrische und Leitfä- thermische higkeit (Elektronengas)
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Eine chemische Bindung beschreibt ein Phänomen, bei dem zwei oder mehrere Atome oder lonen zu chemischen Verbindungen aneinander gebunden sind. Folgende chemische Bindungen gibt es: Allgemeines Grundlage der elektrostatische Kovalente Bindung lonenbindung Metallbindung Schwache Bindungen (van der Waals, Wasserstoff- brückenbindungen) Wir werden uns im Folgenden die ersten drei Bindungsarten näher ansehen. Bindungen sind Wechselwirkungen oder Wechselwirkungen der Elektronen zweier oder mehrerer Atome. Sind diese Wechsekwirkungen stark, so bilden sich kovalente, Metall- oder lonenbindungen ausbilden; sind die Wechselwirkungen nur schwach, so gibt die schwächeren van-der-Waals- oder Wasserstoffbrückenbindungen. Bindungen können durch Zuführung von Energie gespalten werden, Wodurch einzelne Atome oder Moleküle entstehen. Diese sind häufig sehr reaktiv und haben eine hohe Neigung, sich erneut zu binden - dies bildet die Grundlage für chemische Reaktionen. Polarität von Bindungen Wichtig für die kovalente Bindung ist die Polarität, da der Übergang zur lonenbindung fließend ist. Diese lässt sich über die Elektronegativität ermitteln. Die Elektronegativität ist ein Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer Atombindung das bindende Elektronenpaar zu sich zu ziehen. Die Elektronegativität der Elemente wurde experimentell ermittelt und kann in der Pauling-Skala (es gibt auch noch andere Skalen wie Allred-Rochow, Mulliken, etc.) abgelesen werden. H 2,2 CN 2,55 3,04 Na Mg Al Si P 0,93 1,31 1,61 1,9 2,19 Ca Ga Ge As 1,0 1,81 2,01 2.18 Sn Sb 1,96 2,05 Pb Bi 1,8 1.9 Li 0.98 K 0.82 Rb 0.82 Cs 0,79 Fr 0,7 Be B 1,57 2,04 Sr 0.95 Ba TI 0,89 1,8 Ra 0,9 In 1.78 0 F 3,44 3,98 S CI 2,58 3,16 Se 2,55 Te 2.1 Po 2,0 Elektronegativitäten nach Pauling Br 2,96 I 2.66 At 2,2 Trends: Von links nach rechts zunehmend Von oben nach unten abnehmend Aus der Differenz der Elektronegativitäten der Bindung (AEN) kann die Polarität ermittelt werden. Es gilt: AEN< 0,4: kovalent unpolar • 0,4 <AEN< 1,7: kovalent Polar AEN > 1,7: ionisch (Ausnahmen wie HF bestätigen die Regel) Kovalente Bindungen Kovalente Bindungen entstehen, wenn zwei Nichtmetallatome eine Bindung eingehen. Unpolar: besteht eigentlich nur bei Elementen...
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wie H2, 02, S8 Polare Bindung: In Verbindungen, im denen mindestens zwei verschiedene Elemente enthalten sind I 8" Atombindung H-O 8+ H Dative / koordinative Bindungen Bei einer dativen Bindung gibt nicht jedes der Atome ein Elektron, sondern ein Bindungspartner liefert beide Elektronen. Das liegt daran, dass der eine Reaktionspartner einen Elektronenmangel der hat, andere ein freies Elektronenpaar. Eine solche Bindung kommt zwischen zwei Molekülen zustande. Man schreibt es entweder H3N BF3 oder H3N→BF3. H H H F-BF F 131.3 pm H 136.7 pm ΝΘ H B., "F F lonenbindung Die lonenbindung tritt auf, wenn eine Bindung zwischen einem Metallatom und einem Nichtmetallatom ausgebildet wird. In der Regel geben die Metallatome dabei ihre Außenelektronen ab, sodass die die Edelgaskonfiguration erreichen; diese Elektronen werden von den Nichtmetallatomen aufgenommen. lonenkristall Positiv und negativ geladene lonen ziehen sich elektrostatisch an Kation (positiv) ist von vielen (negativ) möglichst Anionen umgeben Bei der Bildung von Kristallen wird die sogenannte Gitter- energie frei Salze haben hohe Schmelz- und Siedetemperaturen. Im festen Zustand ist die Leitfähigkeit aufgrund lokalisierter Elektronen schlecht, im flüssigen jedoch gut. + + + Metallbindung + + Atomsorte. + Bei der Metall- bindung sind die Metalle zu einem großen Metallgitter angeordnet. Mit Ausnahme von Legierungen bestehen sie aus derselben + + + + + + + + Aufbau und Eigenschaften Positive Atomrümpfe Delokalisierte Elektronen, daher freie Bewegbarkeit um die Rümpfe Gute elektrische und Leitfä- thermische higkeit (Elektronengas)