Doppelbindung chemie?


01.05.2023, 19:06

Hier sind noch andere Aufgaben Natrium hat fünf außen Elektronen wieso machen die da einen Strich und drei Punkte wieso kann man da nicht einfach die 2 Punkte zu einen Strich zusammen machen ?

RedPanther  01.05.2023, 19:08

Natrium hat fünf Außenelektronen? Wo siehst du da überhaupt ein Natrium?

Jan332 
Fragesteller
 01.05.2023, 19:11

Stickstoff mein ich

3 Antworten

Moin,

das hat etwas mit dem Atombau zu tun.

Wenn du das (vereinfachte) Kugelwolkenmodell von Kimball für die Erklärung des Atomaufbaus heranziehst, dann gibt es in der Elektronenhülle eines Atoms verschiedene Unterräume (Orbitale).
In jedes Orbital passen maximal zwei Elektronen. Aber Elektronen sind negativ geladene Teilchen. Und wie du sicherlich weißt, halten sich gleich geladene Teilchen möglichst auf Abstand (weil sich gleiche Ladungen gegenseitig voneinander abstoßen).

Nun gibt es um den Atomkern zunächst ein (innerstes) Orbital. In dieses innerste Orbital passen - wie immer - maximal zwei Elektronen. Deshalb gibt es in der ersten Periode des Periodensystems der Elemente (PSE) nur zwei Elemente, nämlich Wasserstoff (H) und Helium (He). Wasserstoffatome haben nur ein Elektron in diesem inneren Orbital, Heliumatome dagegen zwei Elektronen. Immer wenn du zwei Elektronen im gleichen Orbital hast, fasst du sie in der Lewis-Schreibweise zu einem Strich zusammen.

Demnach würdest du ein Wasserstoff-Atom nach Lewis so schreiben: H• und Helium so: He I.

In der Lewis-Schreibweise werden nur die Außenelektronen um das Elementsymbol dargestellt. Das Elementsymbol repräsentiert dabei den Atomrumpf (also mitsamt allen innen liegenden Rumpfelektronen).

Und jetzt kommt's: Nach der Modellvorstellung Kimballs haben die nächsten Hüllschichten (nach der innersten) immer vier Orbitale.
Und weil sich die Elektronen aufgrund ihrer gleichen Ladung gerne auf Abstand halten wollen, musst du erst jedes dieser vier Orbitale mit einem Elektron besetzen, bevor du anfangen kannst, die Orbitale mit einem zweiten Elektron doppelt zu besetzen.

Darum kannst du die Elektronen nicht zu Strichen zusammenfassen, so lange noch unbesetzte Orbitale existieren.

Deshalb hat ein Stickstoff-Atom (mit seinen fünf Außenelektronen) ein Elektron in drei der vier Orbitale und zwei Elektronen im vierten Orbital. Du darfst aber nur die Elektronen, die im selben Orbital sind, zu Strichen vereinigen. Da drei der fünf Elektronen beim Stickstoff-Atom aber in eigenen Orbitalen sind (also nicht gemeinsam in einem Orbital vorkommen, kannst du sie nicht zusammenfassen, sondern musst sie als einzelne Punkte (ungepaarte Elektronen) hinschreiben.

Alles klar?

Viel Erfolg bei der Arbeit...

LG von der WAterkant

Jan332 
Fragesteller
 01.05.2023, 19:51

Alles klar danke

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Man verteilt die Punkte/Striche dabei auf vier Positionen (zumindest bis zur 3. Periode, das liegt daran dass es 4 Valenzorbitale gibt, je nachdem wie alt du bist hast du davon aber noch nie gehört und musst es auch nicht) .

4 Valenzelektronen: 4 Punkte

5 Elektronen: 3 Punkte und 1 Strich

6 Elektronen: 2 Punkte und 2 Striche

7 Elekronen: 1 Punkt und 3 Striche

8 Elektronen: 4 Striche. Und damit wäre das Oktett voll

Man stellt damit dar, dass die 'Punkte' noch Bindungen eingehen können, die Striche nicht. Die zwei Punkte beim Sauerstoff können noch Bindungen eingehen - sieht man ja auch wenn es im O2 eine Doppelbindung zum anderen O eingegangen ist.

Jan332 
Fragesteller
 01.05.2023, 19:54

Wie wäre es bei Kohlen Stoff hätte das dan vier Punkte oder einen Strich und 2 Punkte

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Jan332 
Fragesteller
 01.05.2023, 20:04

Alles klar danke das hat mir weiter geholfen, und wie wäre es dann bei Schwefel 2 Punkte und 2 Striche oder , und wie ist das nach der dritten periode bei Brom z.b oder so der ist in der 4 periode wäre bei dem dan 1 punkt und drei Striche?

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Du machst ja nicht irgendwelche Striche um die Atome herum, damit es lustig aussieht.

Sondern die stehen für Valenzelektronen. Du kannst aus dem PSE anhand der Hauptgruppe, in der ein Atom steht, herauslesen, wie viele Valenzelektronen es hat.

Dann musst du die sinnvoll auf die Valenzorbitale verteilen. Dafür muss man wissen, dass es bis zur 3. Periode genau 4 Valenzorbitale gibt. Jedes davon kann maximal mit 2 Elektronen besetzt werden. Aber es werden immer erst alle Orbitale einzeln besetzt, bevor das erste doppelt besetzt wird.

Einfach besetzte Orbitale werden mit einem Punkt gekennzeichnet, doppelt besetzt Orbitale wahlweise mit einem Doppelpunkt oder einem Strich. Ein Strich steht damit für zwei Elektronen.

Bei einer kovalenten Bindung können sich jetzt einfach besetzte Orbitale zweier Atome miteinander verbinden. Das kennzeichnest du wieder mit einem Strich (nochmal: ein Strich steht für zwei Elektronen), aber diesmal geht der Strich eben von einem Atom zum anderen.

So, und jetzt stellst du fest:

  • N-Atome haben je 5 Valenzelektronen. Ergibt 3 einfach besetzte und 1 doppelt besetztes Orbital. Deshalb 3 Punkte und 1 Strich. Und deshalb machen N-Atome auch 3 Bindungen, z.B. in Form einer Dreifachbindung.
  • O-Atome besitzen je 6 Valenzelektronen. Ergibt 2 einfach besetzte und 2 doppelt besetztes Orbitale. Deshalb 2 Punkte und 2 Striche. Und deshalb machen N-Atome auch 2 Bindungen, z.B. in Form einer Doppelbindung.
  • Gleiches gilt eigentlich für den Schwefel - allerdings fangen beim Schwefel schon die Spezialfälle an, da können auch doppelt besetzte Orbitale "ausklappen" und Bindungen bilden. In deiner Darstellung von SO2 fehlt ein Elektronenpaar. Es sollte so aussehen. Oder so, wenn man Doppelpunkte bevorzugt.
wieso kann ich die zwei Punkte jezt nicht auch zu einem Strich zusammen

Wenn sie für zwei unterschiedliche, einfach besetzte Orbitale stehen, kannst du natürlich nicht einfach hingehen und behaupten, sie seien zusammen ein doppelt besetztes Orbital. Dann hättest du ja ein Orbital zu wenig am Atom. Oder ein komplet leeres Orbital, was aber auch nicht sein darf wenn es genug Elektronen gibt.

Deshalb macht man das so, dass die 4 Orbitale rechts, links, oben und unten stehen. Damit du unterscheiden kannst, was unterschiedliche Orbitale sind.