Warum besitzt Schwefel in Schwefelsäure 12 Valenzelektronen?

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4 Antworten

Ach ne, die Hyperkonjugation mal wieder!

Der Schwefel wird im Molekül der Schwefelsäure manchmal 6-bindig dargestellt. Demzufolge hätte er ja 12 Außenelektronen? (siehe Bild 1)

Für ein Element der 3. Periode muss das Oktett streng gelten (8 e-)

Der Knackpunkt ist, dass die zwei pi-Bindungen der O-Atome jeweils gar nicht mit zu den "Außenelektronen" des Schwefels gezählt werden.

Diese "außergewöhnliche" pi-Bindung rührt aus einem intramolekularen Ladungsausgleich (vgl.Bild 2)  Das Schwefelatom wäre - bei einbindigem Sauerstoff -  mit +2 geladen. Die Sauerstoffatome hätten eine negative Formalladung.

Jetzt kommt es zu einer schwachen Bindung zwischen den nicht bindenden Außenelektronen vom Sauerstoff und dem antibindenden s-Molekülorbital des Schwefels. Das nennt man dann Hyperkonjugation.. Moleküle machen das häufig, da es energetisch günstiger ist. Achtung: Im Gegensatz zu einer "normalen" kovalenten Bindung, steuert hier nur das Sauerstoffatom die Bindungselektronen bei (klappt sie sozusagen um)..

i.A. Ist die Strukturformel mit der geringsten Anzahl an Formalladungen,die Wahrscheinlichste. (Gegenbeispiel: Salpetersäure)

Die Ladung ist übrigens im Sulfat-Ion über alle 4 O-Atome delokalisiert.

Dieser Effekt macht das Ion besonders stabil; es ist auch nur eine sehr schwache Base!

In unserem betrachteten Molekül sind die 4-Hyperkonjugations-Elektonen :'D auch über 3 Atome hin verteilt (Mehrzentrenbindung). --> O-S-O

Wichtig ist noch, zu sagen, dass sich die hyperkonjugierten Elektronen nicht zwei Atomen zuordnen lässt; sie verteilt sich über mehrere Atome oder das ganze Molekül hinweg.. ;)


Ich hoffe, ich kam noch rechtzeitig! *g*

LG

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Kommentar von ThenextMeruem
21.11.2016, 16:21

Hyperkonjugation also, ist es schlimm, dass ich nicht weiß, was ich mir darunter vorstellen kann?

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Kommentar von ThomasJNewton
21.11.2016, 21:35

Diese ganze "Hyperkonjugation" scheint aber auch eher ein Modell vor einem präzisen Verständnis zu sein.

s-Orbitale sind Atomorbitale, die sind nicht bindend oder antibindend.
So wenig wie "freie Elektronenpaare".

Das MO-Modell ist allerdings eher noch schwieriger verständlich.
Für den Fragesteller dürfte das egal sein.

P.S. Kritisch ist eher das Zu-Früh-Kommen.

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Schwefel hat in H2SO4 keine 12 Valenzelektronen. Die Wertigkeit von Sauerstoff ist höher als die von Schwefel. Deshalb hat vielmehr der Sauerstoff die Valenzelektronen des Schwefels. Jedes O hat damit ein volles Oktett. Dem Schwefel fehlen alle 6 Valenzelektronen. Deshalb hat auch dieser ein volles Oktett.

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Kommentar von botanicus
21.11.2016, 07:33

Ich nehme an, Du meinst nicht die Wertigkeit sondern die Elektronegativität?

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Kommentar von jf20011
21.11.2016, 09:22

Genau.

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Tut er nicht. Wie kommst Du auf 12?

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Kommentar von ThenextMeruem
21.11.2016, 00:35

2 Doppelbindungen und 2 Einfachbindungen = 12 Elektronen

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Kommentar von ThenextMeruem
21.11.2016, 00:48

Also ist die Schreibweise mit den Doppelbindungen heutzutage schlichtweg falsch?

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Ein weiteres, gutes Beispiel ist das Permanganat-Ion:

Dadurch kann die negative Ladung (ebenso wie die Doppelbindungen) zwischen den Sauerstoffatomen hin und her wechseln...

Bildquelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Permanganate#/media/File:Permanganat-Ion2.svg

 

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Kommentar von ThomasJNewton
21.11.2016, 21:27

Mangan ist aber ein Übergangselement, da sind die 3d-Orbitale voll dabei.

Vielleicht kann man das mit Schwefel (oder in diesem Fall besser mit Chlor) vergleichen, aber sicher nicht so einfach, mit einem Bild.

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