Chemie / Valenzstrichformel?
Hallo :) , könnte mir jemand bitte noch einmal die valenzstrichformel einfach und ausführlich erklären 😅 das wäre sehr lieb ! Und eine wichtige Frage dazu : woher weiß man wie oft ein Element binden kann / darf ? Also H zB darf anscheinend nur eine Bindung eingehen , aber hat auch nur ein valenzeletron ... ein Strich / Bindung bedeutet doch immer 2 Elektronen , wie ist das dann mit den Elementen der 1. hauotgruppe möglich?
2 Antworten
Moin,
die Valenzstrich- oder Lewisschreibweise von Formeln funktioniert nach folgenden Regeln:
- Bei dieser Schreibweise berücksichtigt man nur die Elektronen der äußeren Schale, also die sogenannten Valenzelektronen.
- Ein einzelnes Elektron wird durch einen Punkt symbolisiert ("•").
- Ein Elektronenpaar wird durch einen Strich symbolisiert ("–").
- Du musst darauf achten, dass du zwei einzelne Elektronen nur dann zu einem Strich vereinen darfst, wenn sie sich im gleichen Aufenthaltsraum (Orbital; in der gleichen Kugelwolke) um den Atomkern aufhalten.
Wenn du nun also zum Beispiel die Lewis-Formel vom Molekül Wasser darstellen willst, malst du zunächst einmal das Symbol für Wasserstoff hin. Das ist ein "H".
Dann schaust du, wie viele Valenzelektronen ein Atom von Wasserstoff hat. Das erkennst du bei den Hauptgruppenelementen sofort an der Hauptgruppennummer im Periodensystem der Elemente (PSE): Hauptgruppe I : 1 Valenzelektron; Hauptgruppe II : 2 Valenzelektronen; Hauptgruppe III : 3 Valenzelektronen; Hauptgruppe IV : 4 Valenzelektronen; Hauptgruppe V : 5 Valenzelektronen...
Das bedeutet für den Wasserstoff (1. Hauptgruppe) also, dass ein Atom dieses Elements genau ein Valenzelektron hat:
H•
Nun machst du das gleiche für den Sauerstoff. Der steht in der 6. Hauptgruppe des PSE. Also haben Atome dieses Elements sechs Valenzelektronen. Das Symbol für Sauerstoff ist "O". Ein Sauerstoffatom hat vier Räume im äußeren Hauptenergieniveau. Diese werden zunächst einmal alle einfach mit Elektronen besetzt. Du malst nun also zunächst vier einzelne Punkte um das "O", einen davor, einen darüber, einen dahinter und einen darunter. Das kann man hier nicht wirklich gut darstellen, etwa so:
•
•O•
•
Aber das wären nur vier Valenzelektronen, du hast aber sechs zu verteilen. Da es nur vier Orbitale gibt, müssen in zwei davon jeweils ein weiteres Elektron. Da diese dann mit einem bereits vorhandenen Elektron zusammen in dem Orbital vorkommen, kannst du sie zu einem Strich vereinigen, etwa so:
¯
•O•
_
Nun hast du die sechs Elektronen um das Sauerstoffsymbol verteilt; es sind zwei Punkte und zwei Striche entstanden...
Und nun musst du bei der Verbindung Wasser dafür sorgen, dass kein einzelner Punkt übrig bleibt. Das geht in der einfachsten Möglichkeit nur, wenn du zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom verwendest:
¯ ¯
H• •O• •H ---> H–O–H
_ _
Dann gibt es zwischen den Wasserstoffatomen und dem Sauerstoffatom jeweils ein bindendes Elektronenpaar, während das Sauerstoffatom außerdem noch über zwei nichtbindende (freie) Elektronenpaare verfügt.
Da Wasserstoffatome zur Erlangung einer Edelgaskonfiguration zwei Elektronen benötigen, sind sie hier beide zufrieden, weil sie das jeweils bindende Elektronenpaar für sich beanspruchen können.
Sauerstoffatome benötigen zur Erlangung der Edelgaskonfiguration acht Elektronen. Daher ist der Sauerstoff im Wassermolekül ebenfalls zufrieden, denn die beiden nichtbindenden (freien) Elektronenpaare gehören ihm allein (macht zusammen vier Elektronen) und außerdem kann er die beiden bindenden Elektronenpaare zu den Wasserstoffatomen ebenfalls als zu sich gehörend betrachten. Das macht zusammen noch einmal vier Elektronen. Vier und vier macht daher acht Elektronen insgesamt.
Der "Trick" bei der Atombindung ist ja gerade, dass die Bindungspartner (hier Wasserstoff und Sauerstoff) bindende Elektronenpaare gemeinsam nutzen, um ihre angestrebte Edelgaskonfiguration zu erlangen.
Ich hoffe, das war verständlich genug. Ansonsten frag noch einmal nach, wenn du etwas noch nicht verstanden haben solltest...
LG von der Waterkant
Du musst zunächst einmal zwischen den Bindungen unterscheiden. Metalle (zum Beispiel alle Elemente in der 2. Hauptgruppe) bilden eher keine Atombindungen aus, sondern Ionenbindungen. Das heißt, sie geben im Verlauf einer Reaktion an einen (nichtmetallischen) Bindungspartner Elektronen ab. Dann entstehen unterschiedlich geladene Ionen (geladene Teilchen), die sich gegenseitig anziehen, so dass es zu einer Ionenbindung kommt. Für diesen Bindungstyp stellt man keine Valenzstrichformeln auf.
Das tut man bei Atombindungen (die zwischen zwei nichtmetallischen Bindungspartnern gebildet werden). Hier gilt (in der Regel): Wasserstoff hat ein Valenzelektron und bildet daher eine Atombindung aus; Kohlenstoff oder Silicium haben vier Valenzelektronen und sind deshalb vierbindig; Stickstoff oder Phosphor haben fünf Valenzelektronen und sind deshalb oft dreibindig; Sauerstoff oder Schwefel haben sechs Valenzelektronen und bilden deshalb zwei Atombindungen aus; Fluor, Chlor, Brom oder Iod haben sieben Valenzelektronen und bilden daher eine Atombindung aus.
Das Wasserstoffatom hat, wie Du richtig sagst, ein Valenzelektron. Die Bildung des Wasserstoffmoleküls könnte man dann wie folgt formulieren:
H· + ·H --> H - H
Da das Helium, das zweite Element aus der ersten Periode des Periodensystems, keine Verbindungen eingeht, gibt es auch hier keine Valenzstrichformel.
Deine Frage: woher weiß man wie oft ein Element binden kann / darf ?
kann man mit dem Begriff Oxidationszahl (vielleicht verwendet ihr stattdessen den Begriff "Wertigkeit") erklären. Dazu müsstest Du aber noch einmal fragen.
Dankeschön :D war das mit der Wertigkeit dass , dass sie bis zu Einer bestimmten hazotgruppe der Nummer Der Hauptgruppe entspricht und dann wieder kleiner wird ? genau weiß ich es nicht mehr 😅😅
Die "Wertigkeit" der gebundenen Elemente stimmt mit den Zahlen der Hauptgruppen 1-3 überein. Bei den Elementen der Hauptgruppen 4-6 wird es komplizierter, und hier hilft besser der offizielle Begriff "Oxidationszahl". Die Elemente der 7. Hauptgruppe haben in ihren Verbindungen die "Wertigkeit" 1.
Wooow , Dankee ! Das hat mir auf jeden Fall schonmal weitergeholfen - eine Frage : H ( wasserstoff ) braucht 2 Elektronen zur edelgaskonfiguration , d,h, es darf nur eine Bindung eingehen ( ein Strich = 2 Elektronen ) ... und für die 2. hauptrguppe heisst es man braucht 6 Elektronen für eine edelgaskonfiguration also 3 Bindungen ... die Elemente aus der 5. hauptgruppe brauchen 3 weitere Elektrinen , heißt sie dürfen wie viele Bindungen eingehen?
Nochmal zusammengefasst : Woher weiß man wie viel Bindungen ein Element eingehen darf?