Transcript 2.Klasse_2.1_Das_gemeinsame_Elektronenpaar

2 Elektronenpaarbindung
Themenbereich:
Molekülbau
Übersicht
• 2.1 Die gemeinsame Elektronenpaarbindung
– 2.1.1 Wasserstoff
– 2.1.2 Wasser
– 2.1.3 Methan
• 2.2 Mehrfachbindungen
• 2.3 Molekülgeometrie
Repetition
• Edelgasregel
Atome schliessen sich zu Molekülen zusammen, weil
jedes Atom bestrebt ist, eine Aussenelektronenhülle zu
besitzen, welche der Elektronenkonfiguration eines
Edelgasatoms gleicht.
• Bei der Formulierung der Lewis-Formel für Moleküle
muss darauf geachtet werden, dass die Edelgasregel
erfüllt ist.
Repetition
• Das Wasserstoffmolekül H2 setzt sich aus zwei Wasserstoffatomen
zusammen.
• Die Edelgasregel ist für beide Wasserstoffatome erfüllt, da jedes H-Atom
scheinbar zwei Elektronen hat (genauso viele wie das Edelgas Helium).
Repetition
• Man nennt diese 2 Elektronen, welche scheinbar beiden
Atomen „gehören“ gemeinsames Elektronenpaar oder
Elektronenpaarbindung.
Repetition
• Wasser (H2O)
• Edelgasregel:
– H hat jetzt 2 Elektronen (so viele wie Helium)
– O hat jetzt 8 Elektronen (so viele wie Neon)
2.1.3 Methan
• Methan ist ein brennbares Gas und kommt in der Natur vor.
Es ist der Hauptbestandteil von Erdgas.
• Methan hat die Summenformel CH4
• Methan ist brennbar und wird im Bunsenbrenner verwendet.
Verbrennungsreaktion
Lewisformel
• Die Lewisformel von Methan (CH4)
• Die Lewisformel gibt die räumliche Anordnung
der vier H-Atome nicht richtig wieder!
Kugelwolkenmodell
Das Kugelwolkenmodell hilft die räumliche Struktur eines
Moleküls zu bestimmen.
• Der Rumpf eines Atoms wird von Elektronenwolken
umgeben.
• Eine Elektronenwolke kann maximal 2 Elektronen
enthalten und hat eine kugelförmige Gestalt.
• Ein Atom besitzt maximal 4 doppelt besetzte
Elektronenwolken (Erfüllung der Edelgasregel)
Kugelwolkenmodell
• Die verschiedenen Elektronenwolken nehmen den
grösstmöglichen Abstand zueinander ein. Bei vier
Elektronenwolken führt dies zu einer Tetraedergeometrie.
Tetraedergeometrie
Kugelwolkenmodell
Wertigkeit
Die Wertigkeit eines Atoms gibt an wie viele Bindungen das
Atom eingehen muss, um die Edelgasregel zu erfüllen.
Die Wertigkeit ist zugleich auch die Anzahl an nicht
gepaarten Elektronen.
Kugelwolkenmodell
• Einfach besetzte Elektronenwolken verschiedener Atome
können Überlappen und bilden dadurch eine Bindung.
• Doppelt besetzte Elektronenwolken (=freie
Elektronenpaare) können keine Bindung eingehen.
Methan im Kugelwolkenmodell
Keilstrichformel
• Um diese räumliche Gestalt des Moleküls wiedergeben
zu können wurde die Keilstrichformel entwickelt.
Keilstrichformel
• Normale Linien stehen für Bindungen in der Blattebene.
• Ein gefüllter Keile gibt an, dass das Atom aus der
Zeichenebene herausragt.
• Ein gestrichelter Keil gibt an, dass das Atom sich hinter der
Zeichenebene befindet.
Bildung von Wasser im KWM
Keilstrichformel
• Einsame Elektronenpaare werden in der Keilstrichformel nicht
räumlich dargestellt.
Übung 1
• Gib für folgende Moleküle
– A) die Lewis-Formel an
– B) Zeichne das Kugelwolkenmodell
– C) Zeichne die Keilstrichformel
Ammoniak (NH3), HF, Chlor, C2H6
Tipp:
Zerlege die Moleküle in einfache Fragmente und setze diese
dann zusammen.
Ammoniak (NH3)
Wasser (H2O)
Fluorwasserstoff (HF)
Chlor (Cl2)
Ethan (C2H6)