Elektronegativität und Bindungsarten

Elektronegativität ist wie ein Maß dafür, wie "gierig" ein Atom nach Elektronen ist. Je höher der EN-Wert, desto stärker zieht das Atom die Bindungselektronen zu sich hin.

Im Periodensystem steigt die Elektronegativität von unten links nach oben rechts an. Um herauszufinden, welche Bindungsart vorliegt, berechnest du die Elektronegativitätsdifferenz: ΔEN = höhere EN - niedrigere EN.

Die Faustregeln sind simpel: ΔEN < 0,5 bedeutet unpolare Bindung (Elektronen werden gleichmäßig geteilt), ΔEN ≥ 0,5 ergibt eine polare Bindung (ungleiche Verteilung), und ΔEN ≥ 1,7 führt zur Ionenbindung.

Merktipp: Bei polaren Bindungen bekommt das elektronegativere Atom eine Partialladung δ-, das andere δ+. Diese Teilladungen sind der Schlüssel zu vielen wichtigen Eigenschaften!

Dipole und Wechselwirkungen

Ein Dipol entsteht, wenn ein Molekül polare Bindungen hat UND unsymmetrisch aufgebaut ist. Dann fallen die Ladungsschwerpunkte nicht zusammen - wie bei Ammoniak (NH₃) mit ΔEN = 0,8.

Dipolmoleküle ziehen sich gegenseitig an, weil sich Plus- und Minuspole anziehen. Diese elektrostatischen Wechselwirkungen lassen Moleküle regelrecht aneinander "kleben" - deshalb braucht man mehr Energie, um sie zu trennen.

Bei Wasserstoffbrückenbindungen wird's richtig stark: Das teilweise positive H-Atom wird von freien Elektronenpaaren anderer Moleküle angezogen. Deshalb hat Wasser trotz seiner geringen Masse von nur 18 u eine hohe Siedetemperatur von 100°C.

Faustregel: Je polarer die Bindung, desto höher die Siedetemperatur - die Moleküle kleben fester zusammen!

Wasser - ein Stoff mit besonderen Eigenschaften

Aggregatzustände von Wasser sind ungewöhnlich: Eis hat eine geringere Dichte als flüssiges Wasser! Das liegt an der speziellen Anordnung der Wassermoleküle im Eis, die Hohlräume bildet.

Die höchste Dichte erreicht Wasser bei 4°C. Darüber bewegen sich die Teilchen zu stark, darunter bilden sich wieder mehr Hohlräume.

Die Oberflächenspannung entsteht durch die vernetzten H₂O-Moleküle an der Oberfläche. Sie kann bestimmtem Druck standhalten - verteilt sich das Gewicht auf viele Moleküle, "reißt" die Oberfläche nicht.

Salze lösen funktioniert über Dipol-Ionen-Wechselwirkungen: Die Partialladungen des Wassers ziehen die Ionen aus dem Kristallgitter heraus. Die Ionen werden hydratisiert - sie bekommen eine Wasserhülle um sich herum.

Praxistipp: Wasser löst nur polare Stoffe gut - "Gleiches löst Gleiches" ist die Grundregel!