Woher weiß man welche Elemente Molekülsubstanzen sind?
Zum Beispiel Wasserstoff. Dieses besteht aus 2 Atomen Wasserstoff (H2), also ein Molekül. Aber woher weiß man, das man immer bei Wasserstoff 2 Atome nehmen muss? Muss man die Molekülsubstanzen auswendig lernen?
4 Antworten
Wasserstoff, wie alle Nicht-Edelgase, ist im Zustand H₂ stabiler als im Zustand isolierter Atome. Das liegt am ungepaarten Elektron, das seine Hülle bildet.
Jeder Zustand (auch Orbital) eines Elektrons im Atom ist charakterisiert durch die Hauptquantenzahl n, die Nebenquantenzahl l und die magnetische Quantenzahl mₗ bzw. m_l, die alle mit dem Energieniveau und dem „Bahn“ drehimpuls des Elektrons zu tun haben. Dort „passen“ 2 Elektronen hinein, die entgegengesetzten Spin haben.
Einfach besetzte Orbitale stellen einen instabilen Zustand dar und machen das Atom empfänglich für die Verbindung mit anderen Atomen, ggf. mit Atomen der selben Art. So ist das beim Wasserstoff, dessen Atom nur ein Elektron hat. Daher schließen sich „gern“ je zwei Atome zu einem Molekül zusammen, das ein gemeinsames Molekülorbital mit 2 Elektronen hat. Bei Helium mit seinen 2 Elektronen passiert das nicht, es bleibt einatomig. Dasselbe gilt für Neon, während Fluor zweiatomig ist. Sauerstoff ist ebenfalls zweiatomig, mit einer Doppelbindung (2 Molekülorbitalen), und Stickstoff auch, mit einer Dreifachbindung.
Vierfachbindungen gibt es nicht, daher tritt Kohlenstoff auch nicht gasförmig in Molekülen auf, sondern bildet Gitter.
Welches Element wie auftritt, kannst Du zumeist am Periodensystem der Elemente ablesen.
Alles richtig. Nur ist es nicht ganz so simpel, sonst müssten ja auch Phosphor, Arsen, Schwefel, Selen zweiatomig vorliegen (bei Raumtemperatur). Diese Atome haben ja die gleichen Valenzorbitale.
Daher würde ich weiterhin sagen, dass man als Schüler einfach die zweiatomig vorkommenden Elemente auswendig lernt und damit am Besten fährt.
Zusatz noch, um auch einmal ein Klugscheißer sein zu dürfen:
Vierfachbindungen gibt es nicht
Im p-Block korrekt. Bei den Übergangsmetallen treten aber sowohl Vierfach- als auch Fünffachbindungen auf. Ok gut, passt jetzt nicht wirklich zu Thema, weiß ich selbst :)
Das lernst du einfach auswendig, das ist am Besten. Das ist auch gar nicht so schwer, es sind die Elemente:
H O N Cl Br F I
Diese musst du in Reaktionen, in denen sie elementar vorkommen als biatomares Molekül schreiben. Wenn du ins PSE schaust, siehst du, dass diese Elemente (bis auf H) so eine Ecke bilden. Das kann man sich gut merken.
Etwas fortgeschrittener ist, dass man Schwefel bei Raumtemperatur als S8 schreiben sollte, und Phosphor, wenn man den weißen Phosphor meint, als P4.
Das ist aber nicht unbedingt notwendig, denke das vernachlässigt man in der Schule. Für alle anderen Elemente schreibst du einfach nur z.B. C oder Al oder Si.
Erstens: Die Begriffe Substanz (Stoffebene) und Molekül (Teilchenebene) sollte man nicht verquicken.
Zweitens: Ob hinter einer Summenformel eine molekulare Verbindung (Molekülformel) oder z.B. ein Ionengitter/Atomgitter (Verhältnisformel) steckt, sieht man den Formeln zunächst nicht an.
Drittens: Elemente, die molekular vorliegen, sind einige Nichtmetalle: Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und alle Halogene (zweiatomig), dazu (was man aber in der Formel meist nicht schreibt) Phosphor (P4), Schwefel (S8) und noch ein paar. Die muss man einfach auswendig lernen.
Es wird immer wieder behauptet, das hinge damit zusammen, dass es Gase sind. Das ist Quatsch. Iod ist ein Feststoff, Helium ein Gas. Um nur zwei Gegenbeispiele zu liefern.
"Sehr gerne", wie man in der Gastronomie heute sagt ... oder in gf: "Ichhoffeichkonntehelfen" :-)))
Ja, das musst du lernen, aber das ist recht einfach, alle gasigen stoffe mit ausnahme der edelgase und alle halogene kommen molekular vor! Lg
Klasse! Dankeschön!!