Woher weiß man, wann elemente (wie zB sauerstoff) in reaktionsgleichungen als molekül auftreten?

3 Antworten

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Man geht normalerweise davon aus, wie der betreffende Stoff natürlich als stabile Verbindung vorkommt. Ob das Element also Moleküle bilden will: Das ist bei Elementen der VII Hauptgruppe der Fall (Fluor, Chlor, ...) sie sind reaktiv. Man wird also kein einzelnes Fluoratom finden, weil es zu reaktiv ist.

Wenn wir von Gasen in der Luft ausgehen, musst du dir noch Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff merken.

Bei Elementen der 8.Hauptgruppe sind die Elektronen-Schalen dagegen bereits ausreichend besetzt - sie sind deswegen praktisch inert.

Du musst natürlich noch berücksichtigen, dass Elemente wie Sauerstoff zB auch als O3 vorkommen können - da gilt es dann unter welchen Bedingungen die Reaktion abläuft. Bei "normaler" Luft schreibst du aber einfach H2, N2, O2.

Allein an der Hauptgruppe kannst du es also nicht festmachen - ob ein Element mit sich selbst Moliküle bilden will, hängt auch von der Atomgröße und der Elektronegativität ab.

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@Marcus99

super, das klingt doch schon sehr verständlich :) also ist es im groben, für einen laien wie mich, doch einfach ein auswenidiglernen, oder?

denn soweit ich bisher weiß, tritt dies ja wirklich NUR bei diesen elementen auf, bei allen anderen beruht dieser "zusammenschluss" in den gleichungen (also der index) ja auf dem ausgleich der atome im gesamten produkt und nicht an eigenem bestreben "gleich und gleich gesellt sich gern" zu betreiben. richtig?

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@TZ1986

Ja, ich würds mir einfach auswendig merken, ist wohl das einfachste ;)

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Am besten, man lernt es auswendig. Später kann man es vielleicht auch verstehen, wenn man sich länger damit befasst. Das grösste Molekül ist übrigens der Diamant (C unendlich)

Lass mich ein bisschen ausholen, vielleicht hilft das beim Verständnis:

Sauerstoff tritt sowohl atomar auf, also als einzelnes Atom, das man dann O schreibt, als auch molekular, dann schreibt man es O2. Es ist nur so, dass der allergrößte Teil des Sauerstoffs als O2 vorliegt, weil der ist energetisch viel stabiler als atomarer Sauerstoff O. Deshalb formuliert man die Gleichungen auch als O2.

Warum tritt der Sauerstoff gerade zweiatomig auf und nicht 27-atomig? Ohne exakte Begründung, die extrem ins Detail gehen würde: Moleküle "wollen" immer vollständig mit Elektronen besetzte äußere Schalen haben. Das sind beim Wasserstoff 2 Elektronen und bei allen anderen 8.

Edelgase haben vollständig gefüllte Schalen, die sind zufrieden und bleiben alleine.

Wenn ein Element mit 1 oder 2 Elektronen in der äußersten Schale eins mit 6 oder 7 trifft, gibt es sein Elektron an den Reaktionspartner ab. Dann hat der eine seine äußerste Schale ganz leer respektive die nächstinnere ganz voll, das andere hat seine Schale gefüllt und alle sind zufrieden. Dabei laden sich die Atome elektrisch. Der Fachbegriff dazu heißt Ionenbindung.

Beispiele: NaCl, MgCl2, KBr, Na2O

Wenn sich zwei Atome treffen, die beide fast volle Schalen haben, können sie sie Paare von Elektronen teilen. Beispiel: 2 Chlorteilchen - jeweils mit 7 Elektronen der äußersten Schale ausgestattet - teilen sich ein Elektronenpaar, Das Ergebnis ist Cl2 und beide haben dann 8 Elektronen, 7 eigene und noch eines vom geteilten Elektronenpaar.

2 Sauerstoffteilchen können sich zwei Elektronenpaare teilen und es bildet sich O2. Beide Atome haben wieder ihre 8 Elektronen, 6 eigene und 2 von den beiden geteilten Elektronenpaaren.

Beim Stickstoff kommt wieder N2 heraus, der Grund sind die 5 eigenen Elektronen, teilt man sich 3 Elektronenpaare, haben beide ihre 8.

Treffen sich z.B. Wasserstoff und Sauerstoff, so können sich beide Wasserstoffatome ein Elektronenpaar mit dem Sauerstoff teilen. Dann haben beide H-Atome je zwei Elektronen (jeweils das eigene und ein dem O-Atom geteiltes) und die Schale ist voll. Beim Wasserstoff passen ja nur 2 in die äußere Schale. Das O-Atom hat 6 eigene Elektronen und es kommen 2 dazu, jeweils eins von dem geteilten Elektronenpaar des Wasserstoffs. Deshalb bildet sich H2O und nicht irgendein anderes Verhältnis.

Das Stichwort zu dieser Art der Bindung heißt Molekülbindung oder kovalente Bindung.

Nachdem ein paar Moleküle ganz oft wiederkehren, merkt man sich deren Zusammensetzung irgendwann auswendig. Aber Du solltest verstehen können, warum die Zusammensetzung gerade so ist.

Probier mal zur Übung CO2, CCl4, MgI2, K2S, CaS, CH4.

Wenn Dus nicht checkst, dann frag einfach nochmal nach!

Viel Spaß noch, es ist gar nicht so schwierig.

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