Chemische Bindungen

Nur die Edelgase (18. Gruppe im PSE) treten atomar (d.h. als einzelne Atome) auf. Alle anderen Elemente kommen auf der Erde nicht einzeln, sondern in Verbindungen vor. Dabei unterscheidet man die Ionenbindung, die Metallbindung und die Elektronenpaarbindung (Atombindung).

Arbeitsmittel

Edelgase

Edelgase sind bei Raumtemperatur gasförmig. Sie sind unreaktiv, das heißt sie zeigen kein Bestreben, Verbindungen einzugeben.

Die Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon
Die Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon

Wechselwirkungen mit anderen Atomen sind sehr selten. Betrachtet man ihren Atombau, so erkennt man eine Gemeinsamkeit: eine volle Außenschale. Eine Außenschale gilt als voll, wenn sich acht Elektronen darin befinden (mit Ausnahme der ersten Schale, hier befinden sich maximal zwei Elektronen). Manche Schalen haben zwar Platz für mehr als acht Elektronen, wenn eine Schale allerdings die äußerste Schale ist, dann befinden sich darin maximal acht Elektronen und sie gilt damit als voll.

Edelgasregel (Oktettregel)

Eine volle Außenschale bewirkt einen energetisch günstigen, stabilen Zustand. Daher sind die Elemente der Gruppe 1 bis 17 bestrebt, zwei (Wasserstoff) beziehungsweise acht Elektronen in der Außenschale zu erreichen. Dieses Bestreben bezeichnet man als Edelgasregel. Bei den Elementen ab der zweiten Periode spricht man aufgrund der Anzahl der Elektronen auch von der Oktettregel (octo ist lateinisch und bedeutet acht). Den Edelgaszustand erreichen die Elemente der Gruppen eins bis 17 durch das Eingehen von Bindungen.

Schematische Darstellung der vollen Aussenschalen von Helium, Argon, Neon
Edelgase haben volle Außenschalen

Metalle und Nichtmetalle

Man kann alle Elemente in drei große Gruppen einteilen: Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle. Ein Blick auf das PSE zeigt, dass es mehr Metalle als Nichtmetalle gibt. Nichtmetalle finden sich – bis auf Wasserstoff – rechts im PSE. Halbmetalle stehen im PSE zwischen den Metallen und den Nichtmetallen und zeigen Eigenschaften dieser beiden Gruppen.

Periodensystem mit farblicher Kennzeichnung von Metallen, Halbmetallen und Nichtmetallen
Periodensystem mit Unterteilung in Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle

Die Unterscheidung zwischen Metallen und Nichtmetallen spielt unter anderem eine wichtige Rolle bei der Beschreibung von chemischen Bindungen.

Elektronegativität

Bei der Bildung von Bindungen zwischen Atomen kommt es zu Veränderungen in der Außenschale der Atome. Metalle und Nichtmetalle unterscheiden sich unter anderem in ihrer Tendenz, Elektronen abzugeben oder Elektronen aufzunehmen. Die Elektronegativität (EN) gibt Auskunft über das Bestreben von Atomen, Elektronen an sich zu ziehen. Die Werte für die Elektronegativität wurden experimentell ermittelt.

Ein Blick auf das PSE zeigt, dass Fluor das Element mit der höchsten Elektronegativität ist. Metalle haben im Vergleich zu Nichtmetallen geringe Elektronegativität und geben daher Elektronen ab.

Eine Tabelle mit einem Auszug der Elemente die die Stärke der Elektronegativität in den Elementen farblich darstellt.
Die Elektronegativitäten der Elemente der Hauptgruppen 1 bis 7

Überlege, warum die Elemente der 18. Gruppe hier nicht angeführt sind.

Bindungsarten

Die Edelgasregel und die chemischen Eigenschaften der Elemente führen zu drei unterschiedlichen Bindungstypen:

Ionenbindung

Durch die Übertragung von Elektronen erreichen Metalle und Nichtmetalle eine volle Außenschale.

Metallbindung

Metallatome geben zur Erfüllung der Edelgasregel ihre Außenelektronen ab.

Elektronenpaarbindung (Atombindung)

Nichtmetallatome teilen sich Außenelektronen und erreichen damit eine volle Außenschale.

6. Chemische Bindungen
Inhalt
Daten werden geladen...
Digitalisierung
Illustration
Mithilfe
1.1.5.a
Meine Lösung prüfen
später
Tipp 1
Tipp 2
Lösung
Unfertig abgeben
Ok
erledigt
Juhu!
Du hast alle Aufgaben abgeschlossen.
Deine Ergebnis:
Genug für heute
leider falsch
Oje!
Das ist leider nicht ganz richtig.
Nochmal versuchen
richtig
Bravo!
Du hast die Aufgabe gemeistert.
Nächste Aufgabe