Warum hat Sauerstoff eine Doppelbindung?
Meine Frage steht oben. Warum haben zwei Sauertoffatome eine Doppelbindung? Wieso nicht eine Einfachbindung an der die zwei übrigen Elektronen jeweils direkt am einzelnen Atom dabei sind? Ich verstehe nicht, wie man darauf kommt, auch bei anderen Molekülverbindungen wie Schwefeldioxid verstehe ich den Sinn davon nicht. Wäre nett wenn es jemand einfach für „dumme“ erklären könnte. Woher weiß ich wann ich eine Einfach-, Doppel-, Dreifachbindung usw. mache? Dankeschön
5 Antworten
Die Kindergartenantwort ist einfach: Sauerstoff hat sechs Außenelektronen, aber wie alle Elemente will er zu einer Edelgasschale kommen, in diesem Fall acht Elektronen. Bei der Zählweise für die Edelgaskonfiguration werden Bindeselektronen für jeden Partner gezählt, Also können die Sauerstoffatome folgendermaßen vorgehen: Jedes behält sich vier Elektronen (als einsame Paare), und mit den verbleibenden zwei gehen sie je eine chemische Bindung zum Partner ein; der Partner steuert zu jeder Bindung auch ein Elektron bei, also hat jedes Sauerstoffatom vier „private“ Elektronen (einsame aar) und vier Bindungselektronen (zwei eigene und zwei vom Partner), insgesamt acht und damit ist der Edelgaszustand erreicht.
Das Blöde an der Erklärung ist leider, daß sie falsch ist, denn sie erklärt nicht, warum Sauerstoff paramagnetisch ist. Diese Eigenschaft hat mit Elektronen zu tun und tritt bei Molekülen mit gerader Elektronenanzahl sehr selten auf (und so gut wie nie bei stabilen Molekülen wie O₂). Um das zu erklären, muß man aber wenigstens MO-Theorie betreiben, und es ist unwahrscheinlich, daß Dir das Spaß macht. Also mußt Du mit der falschen Erklärung leben.
Ganz banal erklärt: Jedes Atom hat eine bestimmte Zahl an Bindungen, die es machen will. Und sollte mal eine dieser Bindungsstellen nicht für eine Bindung genutzt sein, wird das Atom alles tun, um dort eine Bindung einzugehen.
Sauerstoffatome wollen jeweils 2 Bindungen machen. Wenn sich zwei davon mit einer Einfachbindung binden, bleibt jedem noch eine offene Bindungsstelle übrig. Und jedes sucht nun so schnell wie möglich einen Bindungspartner für die offene Stelle. Und der nächstliegende Partner ist eben das Atom, das ohnehin schon angebunden ist, und deswegen verbinden sich auch noch die beiden freien BIndungsstellen.
Für die ersten zwei Zeilen im PSE (Perioden), ja. Danach wirds leider komplizierter.
Guck es dir an: Du hast 8 Spalten in den ersten zwei Perioden. Von links gezählt machen die Atome 1; 2; 3; 4; 3; 2; 1; 0 Bindungen.
Warum das so ist, lernst du wenn ihr euch das mit den Elektronen genauer anguckt.
Bei Sauerstoff ist eine Einfachbindung mal gar nicht mal so falsch, bei anderen Atomen hingegen schon.
Es ist eigentlich relativ einfach, jedes Atom möchte 8 Valenzelektronen haben. Sauerstoff hat 6 Elektronen um auf 8 Elektronen zu kommen muss es von irgendwo 2 Elektronen aufnehmen.
Wenn jetzt 2 Sauerstoffatome vorhanden sind und beide 8 Elektronen haben wollen, dann teilen sich die Sauerstoffatome die beiden einzelnen Elektronen untereinander und somit haben beide Atome 8 Valenzelektronen.
Würde Sauerstoff nur 1 Valenzelektron mit dem anderen Atom teilen hätten beide nur 7 Valenzelektronen.
Damit kannst du dir die Doppelbindung bei solchen einfachen Molekülen und so gut wie allen organischen Kohlenstoffverbindungen herleiten. Moleküle wie Schwefeldioxid oder Stickstoffdioxid lassen sich dadurch allerdings nicht mehr erklären und das ist dann da gar nicht mehr so einfach. Grundsätzlich lassen sich aber auch solche Verbindungen über die Orbitaltheorie herleiten.
Jedes Atom versucht immer, Edelgaskonfiguration zu erreichen, also dass alle Elektronen in Paaren gebunden sind. Das ist der energetisch günstigste Zustand (stell es dir wie mit einem Ball auf einem Berg vor, der wird auch immer nach unten rollen. Vier Elektronenpaare sind wie der Boden vom Tal).
Sauerstoff hat ja zwei freie Elektronen. Wenn die O²-Verbindung nur eine einzelne Verbindung wäre, dann hätte das gesamte Molekül noch zwei offene Elektronen, für die eine Bindung aber energetisch günstiger wäre. Wenn da dann keine anderen Atome anbinden werden die automatisch zueinander finden und ein Paar bilden.
Sauerstoff fehlen 2 Elektronen auf äusersten Schicht, demnach bindet es sich (zumindest im Normalfall) mit einer Doppelbindung an ein weiteres Sauerstoffatom um eine gesätigte Außenschale zu besitzen
Danke schon einmal dafür. Aber woher weiß man, wie viele Bindungen ein Atom eingehen kann? Kann man das eventuell im PSE ablesen?