Lewis-Formel und Oktettregel
Die Lewis-Formel ist eine grundlegende Darstellungsmethode in der Chemie, die alle bindenden und nicht-bindenden Elektronenpaare (EP) eines Moleküls oder Ions zeigt. Sie basiert auf der Oktettregel, einem zentralen Konzept der chemischen Bindung.
Definition: Die Oktettregel besagt, dass Atome in chemischen Verbindungen typischerweise acht Valenzelektronen anstreben, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erreichen.
Die Summe aller bindenden und nicht-bindenden Elektronen beträgt für jedes gebundene Atom in der Regel 8, mit Ausnahme des Wasserstoffatoms, das nur 2 Elektronen haben kann.
Beispiel: Die Lewis-Formel H2O zeigt, wie Sauerstoff 8 Elektronen erreicht: H-O-H
Highlight: Bei der Erstellung von Lewis-Formeln ist es wichtig, Formalladungen zu berücksichtigen. Diese sollten möglichst niedrig gehalten werden.
Die Formalladung eines Atoms in einer Lewis-Struktur wird berechnet, indem man die Anzahl der Valenzelektronen des freien Atoms mit der Anzahl der dem Atom in der Verbindung zugeordneten Elektronen vergleicht.
Beispiel: In der Lewis-Formel CO hat der Kohlenstoff eine positive Formalladung, während der Sauerstoff eine negative Formalladung trägt.
Es gibt auch Ausnahmen von der Oktettregel, wie Radikale (Teilchen mit ungepaarten Elektronen) und Elektronenmangelverbindungen.
Vocabulary: Mesomere Grenzstrukturen sind verschiedene mögliche Lewis-Formeln für ein Teilchen, die durch Umverteilung der Elektronen entstehen.
Mesomere Grenzstrukturen sind besonders wichtig für das Verständnis der Stabilität und Reaktivität von Molekülen wie Benzol oder Nitrat-Ionen.
Beispiel: Die mesomeren Grenzstrukturen des Benzols tragen zur besonderen Stabilität dieses aromatischen Rings bei.
Abschließend ist zu erwähnen, dass Atome ab der dritten Periode des Periodensystems eine Oktett-Erweiterung erfahren können, indem sie freie Plätze in der dritten Schale für zusätzliche Elektronenpaare nutzen.
Diese Konzepte der Lewis-Formel und der Oktettregel sind fundamental für das Verständnis chemischer Bindungen und molekularer Strukturen in der organischen und anorganischen Chemie.
