Bildung von Molekülformeln- wertigkeit?

vach77  30.01.2022, 15:38

Wo ist die Aufgabe?

hidearcomrade 
Fragesteller
 30.01.2022, 16:13

gute frage.. sie hat das ohne Beispielaufgabe in die Gruppe geschickt ^^

5 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Die Wertigkeit ist ein schwammiger Begriff, da er nicht eindeutig definiert ist. In den meisten Fällen kommt man bei Hauptgruppenelementen (nur dort) mit der "Hühnerleiter"-Regel klar:

  1. Hauptgruppe: 1-wertig, Leiter hoch (1. Sprosse)
  2. Hauptgruppe: 2-wertig,
  3. Hauptgruppe: 3-wertig
  4. Hauptgruppe: 4-wertig
  5. Hauptgruppe: 3-wertig Leiter hinunter ...
  6. Hauptgruppe: 2-wertig
  7. Hauptgruppe: 1-wertig
  8. Hauptgruppe: 0-wertig (Edelgase verbinden sich (meistens) nie mit etwas.

Stickstoff N kommt in der 5. Hauptgruppe vor: 3-wertig. 5-wertig ist nicht möglich.

Hier irrt also die Vorlage.

Sauerstoff O: 2-wertig,

Wasserstoff H: 1-wertig. Daher H2O, H-O-H (ohne freie Elektronenpaare. Das kommt später noch...)

Bild zum Beitrag

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Gelernt ist gelernt
 - (Chemie, Fachoberschule, Chemieunterricht)
willi55  08.02.2022, 11:53

danke für den Stern

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Moin,

tja, das ist eben das Problem, wenn man in der Schule die mäßig geeignete „Wertigkeit” einführt. Dann müssen die armen Schülerinnen und Schüler in Tabellen Wertigkeiten auswendig lernen, um dann später durch solche Benachrichtigungen zu erfahren, dass man das differenzierter betrachten und irgendwelche Erweiterungen akzeptieren muss.

Mit anderen Worten: Das Prinzip der Wertigkeit ist... sagen wir mal vorsichtig suboptimal. Ein besseres Konzept ist das der Edelgaskonfiguration oder das Konzept der Oxidationsstufen (mit entsprechenden Oxidationszahlen der beteiligten Elementsymbole). Aber das löst jetzt nicht deine Verständnisprobleme.

Okay. In der Nachricht wird erwähnt, dass ihr gelernt habt, dass Stickstoff (N) dreiwertig sei. Das stimmt zum Beispiel beim Ammoniak-Molekül (NH3). Aber beim Salpetersäuremolekül (HNO3) kommt man damit nicht hin, weil das Molekül in der Lewisschreibweise so aussieht:

Bild zum Beitrag

Wie du an den unteren beiden Grenzstrukturen sehen kannst, ist das Stickstoffatom in jedem Fall vierbindig. Damit erfüllt es die Oktettregel, weil es formal vier Elektronenpaarbindungen ausbildet. Das führt einerseits dazu, dass das Stickstoffatom damit zufrieden ist, weil es dadurch zu 8 Außenelektronen kommt (Oktett), was der Elektronenkonfiguration des Edelgasatoms Neon entspricht. Somit ist die Edelgasregel erfüllt, nach welcher Atome durch Verbindungen solche Elektronenkonfigurationen in ihren Hüllen anstreben, wie sie Edelgase von Natur aus haben. Doch andererseits kann dann von Dreiwertigkeit wohl keine Rede mehr sein.

Und noch schlimmer: Wenn du das (bessere) Konzept der Oxidationsstufen anwendest, hat Stickstoff im Ammoniakmolekül die Oxidationszahl –III (minus-Drei, was mit der Dreiwertigkeit gut verträglich wäre). Aber im Salpetersäuremolekül hat Stickstoff die Oxidationsstufe +V (plus-Fünf). Das wäre mit einer Fünfwertigkeit vergleichbar (was so - streng genommen - aber auch nicht ganz korrekt ist). Wie gesagt, das Konzept der Wertigkeit ist eben schrottig...

Es ist nun aber schwer, dir mal eben so nebenbei die besseren Konzepte der Edelgasregel oder der Oxidationsstufen zu erklären.

Insofern ist es für dich wahrscheinlich leichter, die Erweiterungen einfach in deine Tabelle der Wertigkeiten aufzunehmen und erneut auswendig zu lernen.

Hilfreich wäre allerdings auch, wenn du konkrete Beispiele hier postest, bei denen wir dir die Zusammenhänge erklären können, denn es gibt ansonsten einfach zu viele Möglichkeiten, um sie hier alle anzusprechen...

LG von der Waterkant

 - (Chemie, Fachoberschule, Chemieunterricht)
hidearcomrade 
Fragesteller
 30.01.2022, 16:35

Wie gesagt.. ein beispiel gab/gibt es nicht. :/ Wo finde ich denn so eine Tabelle??

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DedeM  30.01.2022, 17:30
@hidearcomrade

Eine Liste mit den Wertigkeiten kenne ich nicht (es sei denn, du legst dir selbst eine solche Tabelle an, wobei ich dir helfen könnte). Aber es gibt eine Liste zu den möglichen Oxidationsstufen (mit Beispielen), aus der du ersehen kannst, was möglich ist. Diese Liste findest du unter

https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Oxidationsstufen_der_chemischen_Elemente

In dieser Liste sind zu jedem Elementsymbol die möglichen Oxidationsstufen angegeben. Die wichtigsten sind fett gedruckt. Sie geben dir näherungsweise auch einen Hinweis auf die blöde „Wertigkeit”.

Beispiele:

Helium: Oxidationsstufe 0 → Wertigkeit 0
Lithium: Oxidationsstufe 1 → Wertigkeit 1
Calcium: Oxidationsstufe 2 → Wertigkeit 2
Aluminium: Oxidationsstufen –2, –1, 1, 2, 3 → Wertigkeit 3
Fluor: Oxidationsstufe –1 → Wertigkeit 1
Sauerstoff: Oxidationsstufe –2, –1, 1, 2 → Wertigkeit 2

usw.

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hidearcomrade 
Fragesteller
 30.01.2022, 19:06
@DedeM

Ja bitte.. von diesen Stufen hab ich noch nie gehört 🥲

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hidearcomrade 
Fragesteller
 30.01.2022, 16:36

und die Edelgaskonfiguration habe ich jetzt so halb verstanden. Deine Erklärung fand ich auch super (: Danke

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vach77  30.01.2022, 16:49

Hallo DedeM, Du begreifst auch nicht wie ich, dass es immer noch im Chemieunterricht den Begriff "Wertigkeit" gibt. Wahrscheinlich hat man die Ansicht, dass sich die Schüler später mit der Oxidationszahl (OZ) herumschlagen sollen, oder aber man hat diesen Begriff der OZ noch gar nicht (bei der Ausbildung) gehört.

Mir geht es ähnlich mit dem Begriff "Base". Was die Schüler am Anfang zum Begriff "Base" lernen, das ist kurze Zeit später, wenn BrØnsted im Unterricht auftaucht, nur schwer "auszumerzen".

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Die Erklärung ist ziemlich dürftig. Je nach Situation und Verbindung ist es für Schüler nicht immer eindeutig die OZ einfach zu Bestimmen, insbesondere wenn es um NG Elemente geht.
Die Aussage, dass die Summe der OZ in eine Verbindung 0 sein muss ist auch etwas knapp formuliert. In Ionen muss zum Beispiel die Summe der OZ, die der Gesamtladung entsprechen.

Auch wenn ich mir sicher bin, dass du dir keine zig Tausend Videos angeschaut hast, gibt es ein paar einfache Regeln die so gut wie immer anwendbar sind. Die findest Du sehr leicht im Netz

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – MSc in Biochemie
Ich habe mir ungelogen 10.000 videos dazu angeschaut und verstehe es einfach nicht.

Dieser Satz enthält zwei Aussagen. Nur eine davon ist wahr. Welche?

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
hidearcomrade 
Fragesteller
 30.01.2022, 19:07

Natürlich habe ich mir keine zigtausend videos dazu angeschaut, weil es keine gibt. Um die 5 müssten es aber gewesen sein. Mein gott... schon mal etwas von Übertreibungen gehört. Verstehen tue ich es nicht..

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Und die Gruppe wehrt sich nicht?

hidearcomrade 
Fragesteller
 30.01.2022, 16:35

was sollen die denn großartig dazu sagen

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