Kurze Zusammenfassung
Das Video erklärt die Atombindung, bei der Atome Elektronen teilen, um die Edelgasregel (Oktettregel) zu erfüllen. Es werden Beispiele wie Wasser (H2O), Kohlenstoffdioxid (CO2) und Sauerstoff (O2) verwendet, um Einfach- und Doppelbindungen zu veranschaulichen. Freie Elektronenpaare beeinflussen die Molekülstruktur.
- Atombindung basiert auf dem Teilen von Elektronen.
- Die Edelgasregel (Oktettregel) strebt acht Außenelektronen an.
- Einfach-, Doppelbindungen entstehen durch gemeinsame Elektronenpaare.
- Freie Elektronenpaare beeinflussen die Molekülstruktur.
Einführung in die Atombindung
Das Video beginnt mit der Erklärung, dass Atome sich verbinden, um Verbindungen zu bilden. Es werden verschiedene Arten von Bindungen erwähnt, darunter die Ionenbindung (die bereits in einem früheren Video behandelt wurde), die Metallbindung und die Atombindung, auf die sich dieses Video konzentriert. Es wird auf frühere Videos verwiesen, die für das Verständnis der Atombindung relevant sind, insbesondere solche, die das Schalenmodell und die Rolle der Außenelektronen erklären.
Grundlagen der Atomhülle und Außenelektronen
Die Atomhülle besteht aus Elektronen, die sich nach dem Schalenmodell auf verschiedenen Schalen befinden. Die Außenschale, die mit Elektronen besetzt ist, ist besonders wichtig, da die Außenelektronen Bindungen bilden können. Die Außenelektronen werden oft durch Elementsymbole mit Punkten dargestellt, wobei jeder Punkt ein Außenelektron repräsentiert. Die Anzahl der Außenelektronen kann anhand der Gruppenzahl im Periodensystem abgelesen werden.
Die Edelgasregel (Oktettregel)
Die Edelgasregel besagt, dass Elemente idealerweise acht Außenelektronen haben möchten, wie die Edelgase. Elemente, die keine acht Außenelektronen haben, gehen Verbindungen ein, um diesen Zustand zu erreichen. Eine Ausnahme bildet die erste Periode (Wasserstoff und Helium), die nur Platz für zwei Elektronen in der K-Schale hat, was als Duettregel bezeichnet wird.
Bildung von Atombindungen
Im Gegensatz zur Ionenbindung, bei der Elektronen übertragen werden, werden bei der Atombindung Elektronen geteilt. Am Beispiel von Wasser (H2O) wird erklärt, wie zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom sich verbinden, um die Oktettregel zu erfüllen. Sauerstoff hat sechs Außenelektronen und benötigt zwei weitere, während Wasserstoff ein Außenelektron hat und wie Helium sein möchte (zwei Elektronen). Durch das Teilen von Elektronen erreichen alle Atome eine volle Außenschale.
Elektronenpaarbindung und Einfachbindungen
Sauerstoff teilt jeweils ein Elektron mit jedem Wasserstoffatom, wodurch gemeinsame Elektronenpaare entstehen. Jedes Wasserstoffatom teilt sein Elektron mit dem Sauerstoffatom. Durch das Teilen erhält jedes Wasserstoffatom zwei Elektronen und das Sauerstoffatom acht. Jedes gemeinsame Elektronenpaar bildet eine Atombindung, auch Elektronenpaarbindung oder kovalente Bindung genannt. Im Wassermolekül entstehen zwei Einfachbindungen zwischen Sauerstoff und Wasserstoff. Sauerstoff hat noch zwei freie Elektronenpaare, die den Winkel zwischen den Wasserstoffatomen beeinflussen.
Doppelbindungen am Beispiel von Kohlenstoffdioxid (CO2)
Kohlenstoffdioxid (CO2) besteht aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen. Kohlenstoff hat vier Außenelektronen und benötigt vier weitere, während Sauerstoff sechs hat und zwei weitere benötigt. Kohlenstoff teilt zwei Außenelektronen mit jedem Sauerstoffatom, wodurch vier gemeinsame Elektronenpaare entstehen. Es entstehen Doppelbindungen zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff. Auch hier bleiben an jedem Sauerstoffatom zwei freie Elektronenpaare übrig, die jedoch genügend Platz haben, sodass das Molekül gestreckt ist.
Sauerstoffmolekül (O2) und Zusammenfassung
Sauerstoff in der Luft liegt als Sauerstoffmolekül (O2) vor, bei dem sich zwei Sauerstoffatome zwei bindende Elektronenpaare teilen. Jedes Sauerstoffatom stellt dem anderen zwei Elektronen zur Verfügung, sodass jedes Atom von acht Außenelektronen umgeben ist. Auch hier entsteht eine Doppelbindung. Abschließend wird zusammengefasst, dass eine Einfachbindung aus einem gemeinsamen Elektronenpaar und eine Doppelbindung aus zwei gemeinsamen Elektronenpaaren besteht.
