Wie bilden sich Moleküle und weshalb?

...komplette Frage anzeigen

4 Antworten

Moin,

dazu gibt es verschiedene Erklärungsmodelle, aber vereinfacht kannst du dir das folgendermaßen vorstellen:

Alle Systeme auf dieser Welt streben einen möglichst energiearmen Zustand an. Denk (aus Spaß) an dich selber: du liegst bestimmt auch lieber faul auf dem Sofa vor dem Fernseher (energiearmer Zustand) als dein Zimmer aufzuräumen (Aktivität = anstrengend = energiereicher Zustand).

Auch Atome streben einen möglichst energiearmen Zustand an. Energetisch sehr günstig ist dabei, wenn das äußerste Energieniveau der Atomhülle mit Elektronen voll besetzt ist.
Das ist bei Edelgasen von Natur aus der Fall. Darum reagieren Edelgase auch (im Grande) nicht mit den Atomen anderer Elemente, weil sich dadurch die Konstellation der Elektronen in ihrer Atomhülle verändern würde, was energetisch ungünstiger wäre. Also ist die Anordnung der Elektronen in Edelgasatomen sehr energiearm und dadurch 
besonders stabil (deshalb nennt man diesen Zustand auch "Edelgaskonfiguration").

Die Atome der anderen Elemente haben keine Edelgaskonfiguration. Deshalb sind sie nicht so stabil und reagieren munter miteinander. Das "Ziel" der Reaktion ist dann, dass auch diese Atome eine Edelgas-Elektronenkonfiguration hinbekommen.

Dazu gibt es verschiedene Wege:

Einer ist die Ionenbildung (mit einhergehender Ionenbindung):
Metallatome haben zum Beispiel ziemlich wenig Elektronen in ihrem äußeren Hauptenergieniveau (in der äußeren Schale). Diese Außenelektronen nennt man Valenzelektronen. Weil es bei Metallatomen so wenige sind, geben sie diese wenigen Valenzelektronen gerne an Atome eines Reaktionspartners ab, weil dadurch die Elektronen aus ihrer Hülle verschwinden, wodurch die äußere Hülle wegfällt und die bis dahin zweitäußerste Hülle zur äußersten wird. Die bis dahin zweitäußerste Hülle (die durch die Weggabe der Elektronen zur äußeren wird) ist aber mit Elektronen voll besetzt, so dass durch die Abgabe aller Valenzelektronen ein Edelgaszustand erreicht wird. Durch die Weggabe von Elektronen entstehen positiv geladene Teilchen (Ionen), die man Kationen nennt.
Die Atome von Nichtmetallen zeichnen sich wiederum dadurch aus, dass sich in ihren äußeren Hauptenergieniveaus relativ viele Valenzelektronen befinden. Darum nehmen sie gerne Elektronen von Reaktionspartnern auf, um ihre äußere Schalen mit den zur Edelgaskonfiguration fehlenden Elektronen aufzufüllen. Wenn sie Elektronen von einem Reaktionspartner bekommen, entstehen so negativ geladene Ionen, die sogenannten Anionen.
Gegensätzlich geladene Ionen ziehen sich elektrostatisch an, so dass es nach der Ionenbildung zu einer Ionenbindung kommt.

Ein anderer Weg (und hier kommen wir zu deiner eigentlichen Frage) besteht darin, zwischen zwei Reaktionspartnern bindende Elektronenpaare zu bilden, so dass diese dann von beiden Bindungspartnern gemeinsam genutzt werden können.
Wenn zwei Nichtmetall-Atome miteinander reagieren, haben sie das Problem, dass sie beide Elektronen aufnehmen wollen, um ihre fast vollständig besetzte äußere Schale auffüllen zu können. Beide wollen Elektronen aufnehmen, keiner welche abgeben.
Also nähern sich die beiden Atome so lange einander an, bis sich zwischen ihren Atomhüllen neue Räume für Elektronen ergeben. In diese neuen Räume werden dann (meist) von beiden Atomen jeweils ein (bis dahin ungepaartes) Elektron aus dem äußeren Hauptenergie gegeben, so dass sich ein Elektronenpaar bildet. Dieses Elektronenpaar liegt dann quasi zwischen den beiden Atomrümpfen der Reaktionspartner und verbindet diese miteinander. Weil hierbei also - anders als bei der Ionenbindung - keine Elektronen von einem Reaktionspartner an den anderen übergeben werden und demnach keine Ionen entstehen, bezeichnet man diese Art der Bindung als "Atombindung". Und weil es Elektronenpaare sind, die diese Bindung ausmachen, kann mann diese Art der Bindung auch als "Elektronenpaarbindung" bezeichnen. Es gibt schließlich noch den Namen "kovalente Bindung" für diesen Bindungstyp, weil es Valenzelektronen sind, die hier miteinander kooperieren (koopereierende Valenzelektronen: kovalent...).
Der "Trick" ist nun, dass die neuen Aufenthaltsräume für die bindenden Elektronenpaare gleichzeitig zu beiden Reaktionspartner-Atomen gehören. Das heißt, jeder der Bindungspartner kann das bindende Elektronenpaar als zu sich gehörend ansehen. Durch die gemeinsame Nutzung von Elektronenpaaren (von denen ja nur jeweils ein Elektron von jedem Bindungspartner stammt) kann ein Atom ebenfalls erreichen, dass es eine Edelgaskonfiguration seiner Valenzelektronen hinbekommt...

Fazit:
• Moleküle entstehen, wenn zwei Nichtmetallatome miteinander reagieren und sich verbinden.
• Dabei werden zwischen den Bindungspartnern neue Räume für Elektronen gebildet, in denen sich bindende Elektronenpaare befinden.
• Die bindenden Elektronenpaare gehören gleichzeitig zu beiden Bindungspartnern.
• Das führt dazu, dass beide Bindungspartnern eine Edelgaskonfiguration erreichen.
• Die Edelgaskonfiguration ist energiearm und deshalb besonders günstig (stabiler Zustand).

Alles klar?!

LG von der Waterkant.

prohaska2 07.07.2017, 22:07

Das mit der voll besetzten äußersten Hülle bei Edelgasen wird durch dauernde Wiederholung leider nicht richtig.

0

Atome möchten eine volle außenschale an Elektronen haben, sie wollen also die Oktetregel erfüllen.Denn dieser Zustand ist der stabilste.

prohaska2 07.07.2017, 22:08

Und leider ist die äußerste Schale des Atoms mit 8 Elektronen nicht unbedingt voll.

0
applekeks 07.07.2017, 23:05

Das hab ich auch nicht geschrieben :") Die Oktetregel ist auch nicht unbedingt gleich 8 Außenelektronen.

0

weil es sonst nur einzelne atome wären.

Was möchtest Du wissen?