Frage von dasistsparta5, 181

Chemie - kann mir jemand dieses Molekül erklären (SO2)?

Auf dem Bild ist es zu sehen (SO2) Nach dieser Strukturformal müsste Schwefel doch die Edelgaskonfiguration überschritten haben. Ein freies Elektronenpaar und 4 Elektronenpaarbindungen, das ergibt 10 Elektronen. Ist soetwas möglich oder wie ist das zu erklären?

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 91

Die Zählweise zur Oktettregel ist so: Alle Striche (Elektronenpaare), egal ob bindend oder nichtbindend, werden jedem beteiligten Atom zugeschlagen. Daher haben die beiden O-Atome je ein Oktett, der Schwefel aber ein Dezett.

Darf er das? Ja, das geht (in H₂SO₄ hat er sogar ein Dodezett: Zwei Doppel­bindungen zu den terminalen Sauer­stoffen, zwei Einfach­bindungen zu den OH-Gruppen). Alle Elemente ab der dritten Periode dürfen das, weil sie größer sind als die der zweiten Periode und daher mehr Elektronenpaaren Platz bieten. Die Oktettregel gilt also strikt nur für B,C,N,O,F; bei den schwereren Elementen muß man sagen, daß die mindestens ein Okett wollen.

Man kann für SO₂ auch Strukturen zeichnen, die die Oktettregel strikt erfüllen, in denen der S also nur 8 Elektronen bekommt.  Allerdings muß man dann Formalladungen zulassen.

Das habe ich erst vor zwei Tagen in absurder Ausführlichkeit durchdiskutiert:

https://www.gutefrage.net/frage/frage-zur-wertigkeit-von-atomen#answer-188253905

Antwort
von FreundGottes, 79

Schwefel hat in dieser Darstellung tatsächlich 10 Elektronen in seiner Valenzschale. Die Oktettregel gilt nur für die erste Periode streng. Da Schwefel d-Orbitale hat, wäre ihm diese Struktur (im Gegensatz zu O bzw. O3) durchaus möglich. Aber modernere Darstellungen bevorzugen dieselbe Darstellung wie die von O3 (google selber). 

Die Wahrheit liegt in der Mitte. Beide Darstellungen sind mesomere Grenzstrukturen zwischen denen das Molekül hin- und herschwingt.

Kommentar von DieChemikerin ,

Endlich mal eine niveauvolle Antwort unter dem ganzen Quatsch, den ich hier schon lesen durfte! :-))

Kommentar von FreundGottes ,

Danke, manchmal muss man sich sehr zurück halten, um in seinen Kommentaren nicht beleidigend zu werden ;-)

Kommentar von DieChemikerin ,

Oh ja, das Geühl kenne ich :P

Expertenantwort
von botanicus, Community-Experte für Chemie, 64

Richtig. Es gibt tatsächlich Chemiker, die (wie ich) diese "Oktettüberschreitung" auch bei größeren Atomen nicht für richtig halten (was auch durch neuere Untersuchungen gestützt wird) und deshalb SO2 als Zwitterion schrieben: Eines der bindenden e-Paare zum O, dort neg. Ladung, am S positive. Es gibt dabei zwei spiegelbildliche Formen, die als mesomere Grenzformeln anzusehen sind.

Kommentar von DieChemikerin ,

"Zwitterion" - ein sehr schöner Begriff! ;-)

Kommentar von botanicus ,

Gibt es einen anderen dafür?

Antwort
von Mikromenzer, 44

Hä?

Schwefel hat auf dem Bild 6 Elektronen...

Kommentar von dasistsparta5 ,

ich weiß, dass schwefel 6 Außenelektronen hat, haher bräuchte es eigentlich nur zwei Elektronenpaarbindungen, um die Edelgaskonfiguration zu erreichen. Er hat aber 4. Wozu braucht es die restlichen zwei? 

Das meinte ich mit Edelgaskonfiguration überschreiben

Expertenantwort
von DieChemikerin, Community-Experte für Chemie & Schule, 52

Hi,

du hast Recht und meine Vorredner, die von Sechs Elektronen reden, haben leider Unrecht. Ein ungebundenes Schwefelaton hat sechs Elektronen auf der Außenschale.

Das hat mit der Mesomerie zu tun. Eigentlich hast du nämlich nicht diese vier Bidungsstriche, sondern ein Elektronenpaar "hüpft hin und her" - das nennt man Mesomerie. Du hast hier so ein "Zwischending", was man auch mesomeren Zustand nennt. Hier gibt es dann zwei mesomere Grenzformeln, das sind die Strukturformeln, die je eine Möglichkeit der Elektronenverteilung hier an gibt. Siehe das Bild weiter unten:

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

Hier noch etwas zur Mesomerie:

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

Ich hoffe, ich habe das richtig erklärt - ich kriege das erst im kommenden Semester.

LG

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