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Alt 30.06.2008, 00:18   #18   Druckbare Version zeigen
Kazetomosuki Männlich
Mitglied
Beiträge: 59
AW: Verschiedene Chemie-Aufgaben

Hui...also Frage 5 is wieder so ein Kracher, wo man wahrscheinlich Bücher drüber verfassen könnte...aber der Abend ist ja noch jung und ich machs ja gern...
Dieses Gebiet musst du mit Fingerspitzengefühl anfassen. Am besten ist es wenn du dir vorher einmal durch den Kopf gehen lässt, welche Atome sind im Molekül? Welcher Hauptgruppe gehören sie an? Wieviele Elektronen fehlen ihnen bis zum Oktett?
Dann solltest du einfach mal beginnen und dir eben ein Atom herausgreifen und hinmalen (also nur die Abkürzung im Periodensystem ^^'). Bestimme als nächstes die Anzahl der Valenzelektronen und kennzeichne sie als Pünktchen um das Atom. Überlege wieviele Elektronen es noch braucht, um die Edelgaskonfiguration zu erreichen und probiere die übrigen Bindungspartner um das Anfangskonstrukt zu zeichnen. Stelle dann wiederum dieselben Überlegungen an...
Hast du das geschafft, wird es nun ganz wichtig, ungepaarte Elektronen im Molekül zu beachten! Diese stoßen nämlich die bindenden Elektronenpaare soweit wie möglich von sich weg >.<'
Weil das jetzt recht abstrakt beschrieben war, versuche ich mal die Vorgehensweise an Beispielen zu erläutern:
- Chlorwasserstoff (HCl)
Wasserstoff befindet sich in der ersten Hauptgruppe (hat also ein Valenzelektron) und benötigt ein weiteres Elektron um die Edelgaskonfiguration von Helium zu erreichen (hier: das Duplett). Chlor gehört der siebten Hauptgruppe an (also sieben Valenzelektronen) und benötigt noch ein Elektron, um das Oktett zu erreichen. Schreib einfach ein "Cl" hin und ordne nun 7 Pünktchen um dieses herum an. Als nächstes machst du das mit dem H-Atom. Wie du siehst, musst du nur eine Brücke zwischen dem Chlor und dem H-Atom schlagen und beide sind glücklich: H bekommt sein Duplett und Chlor hat das Oktett erreicht! Nun bitte nicht vergessen die restlichen Pünktchen um das Cl-Atom mit Strichen zu verbinden...dieses Molekül ist linear gebaut und liegt auf einer Geraden.
- Kohlenstoffdioxid (CO2)
Kohlenstoff befindet sich in der vierten Hauptgruppe (=4 Valenzelektronen, braucht 4 Elektronen um das Oktett zu erreichen) und Sauerstoff in der sechsten Hauptgruppe (=6 Valenzelektronen, also noch 2 für das Oktett). Zeichne dir ein "C" auf und markiere es mit 4 Pünktchen, daneben zunächst ein Sauerstoff. Es muss also schon eine Doppelbindung zum Sauerstoff ausgebildet werden, damit dieser sein Oktett erreicht! Das C hat zwar jetzt nur 6 Elektronen, doch zum Glück gibt es ja da noch ein Sauerstoffatom, das sich an die anderen beiden noch freien Elektronen des C's hängt. Nun haben alle drei Atome ihr Oktett erreicht, die beiden Doppelbindungen des C-Atoms stoßen sich ab und sorgen für den weitest möglichen Abstand zueinander: Nämlich 180°! Dieses Molekül ist ebenfalls linear gebaut!
- Wasser (H2O)
Sauerstoff besitzt 6 Elektronen, es fehlen also noch 2 weitere um die Edelgaskonfiguration zu erreichen. Wasserstoff besitzt die oben bereits genannten Eigenschaften. Nun beginnst du mit einem O-Atom und 6 Pünktchen. Freilich muss zu jedem H-Atom eine Einfachbindung ausgebildet werden, damit der Sauerstoff die Edelgaskonfiguration erreicht und jedes H-Atom schließlich das Duplett. Nun besitzt Sauerstoff aber noch 2 weitere ungebundene (=freie) Elektronenpaare. Diese stoßen aber die Bindung zu einem H-Atom wiederum soweit wie möglich ab, weshalb sich eine gewinkelte Molekülgeometrie ergibt (den Bindugnswinkel hab ich leider nicht im Kopf^^') (ich verweise hier nur der Verknüpfung halber auf meine Aussagen zur Bestimmung eines Dipols: Dieses Molekül ist gewinkelt, die Partialladungsschwerpunkte können aus diesem Grund nicht zusammenfallen und das Molekül muss ein Dipol sein!) Wobei die gewinkelte Form in einer Ebene liegen muss.
- Ammoniak (NH3)
Stickstoff besitzt 5 Valenzelektronen, ihm fehlen also noch 3 bis zum Erreichen des Oktetts. Wie gut, dass es da noch drei H-Atome gibt die nur auf der Suche nach einem Elektron in einer Bindung sind, um das Duplett zu erreichen. Das Vorgehen vom Zeichnen mit den Pünktchen erspare ich uns jetzt und komme gleich zum Punkt: Das Stickstoffatom hat noch ein freies Elektronenpaar, welches die bindenden Elektronenpaare abstößt (Nicht vergessen:die bindenden Elektronenpaare stoßen sich auch untereinander ab!), sodass die vier Atome einen weitestmöglichen Abstand voneinander einnehmen (ich glaube 105° oder so...) Es bildet sich eine pyramidale Form (auch Trigonal-pyramidal) aus undzwar so, dass das freie Elektronenpaar des N-Atoms gegenüber der Grundfläche aus H-Atomen liegt. Da hier der negative Ladungsschwerpunkt im N liegt und der positive Ladungsschwerpunkt dem Schwerpunkt der dreieckigen Grundfläche (die Ecken bilden die H's) entspricht, können beide Schwerpunkte nicht zusammenfallen => Ammoniak ist ein Dipol!
- Tetrachlormethan (CCl4)
Nein dieser Stoff ist kein Salz! Ich überlasse dir diesmal als Übung das Aufstellen der Strukturformel und komme gleich zu geometrischen Form: Die Chloratome besitzen freie Elektronenpaare die sich gegenseitig so abstoßen, dass ihr Abstand voneinander der Größtmögliche ist. Wegen der Anzahl seiner Atome (und einigen anderen Tatsachen wie Hybridisierungsorbitale, auf die ich hier aber nicht eingehen kann...) muss dieses Molekül die räumliche Struktur eines Tetraeders haben, (siehe google und Co^^') in dessen Schwerpunkt sich das C-Atom befindet.(Bindungswinkel: 109,5°) Die Cl-Atome tragen jeweils die negative Partialladung der jeweiligen Bindung; insgesamt fällt aber der negative Ladungschwerpunkt mit dem des Tetraeders zusammen und genau dort befindet sich aber auch das C-Atom, das Ladungsträger und Schwerpunkt der positiven Partialladung ist...ALSO: Dieses Molekül besitzt zwar Bindungen mit deutlichem dEN ist aber "von außen" gesehen KEIN Dipol!^^

Dies sind die gebräuchlichsten Molekülgeometrien, wobei ich eine zugegebener Maßen unterschlagen habe: Trigonale Doppelpyramide. Stell dir diese Form wie einen Tetraeder vor, auf dessen Außenfläche eine weitere Außenfläche eines Tetraeders liegt; ein Doppeltetraeder also^^'. Diese Figur hat fünf Ecken, in denen für gewöhnlich fünf Bindungspartner ihren Paltz finden, wobei das "Zentralatom" (hier ist nicht die Rede von dativen Bindugen!) in der Mitte auf dem Schwerpunkt der Berührfläche sitzt. Diese Molekülanordnung ist aber äußerst, äußerst selten, da hier fünf Bindungspartner vorhanden sein müssen, es aber nicht häufig zu kovalenten Bindungen zwischen einem Nichtmetall und einem Metall (fünf Bindungspartner => fünf Elektronen bis zu Edelgaskonfiguration!) kommt.
mfG *gähn*

Geändert von Kazetomosuki (30.06.2008 um 00:29 Uhr) Grund: Interpunktionsfehler
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