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Alt 04.02.2010, 02:20   #10   Druckbare Version zeigen
nils160988 Männlich
Mitglied
Beiträge: 67
AW: Lewisformel für Sulfat

Das mit dem Verstehen Wollen ist ja schonmal gut :-)

Die Formel kommt von den "normalen" organischen Verbindungen nehme ich mal an, hab das so konkret noch nie gehört zuvor. Wenn du dann von Hauptgruppenelementen annimmst, dass sie eine Edelgaskonfiguration einnehmen (8 Valenzelektronen) und dann die eigentlichen Valenzelektronen abziehst, bekommst du die Elektronen raus, die irgendwo in einer Bindung stecken müssen.

Probleme dabei: Was ist mit ionischen Verbindungen? Da passt es schonmal nicht.
Alles mit Nebengruppenelementen dürfte auch schwierig werden. Aber wie gesagt, gehen wir da nicht weiter drauf ein.

Also, wie bekommst du dann deine Formel. Schreib zuerst die Atome hin, durch ne Einfachbindung aneinander gebunden. Irgendwie müssen sie gebunden sein, also fängst du mit ner Einfachbindung an. Dann wird ziemlich schnell klar, dass der Schwefel in der Mitte sein muss und die 4 Sauerstoff-Atome drum herum. Dann guckst du, wie viele Elektronen du noch verteilen musst insgesamt, um auf die Ladung zu kommen (-2). Dann gibt es mehrere Möglichkeiten. Entweder, du formulierst zwei Doppelbindungen zwischen Schwefel und zwei O-Atomen und lässt die zwei anderen O-Atome die Ladung tragen (das wäre Variante 1 bei Wikipedia).
Die andere Möglichkeit ist, alle Elektronen auf die Sauerstoffe zu verteilen, dann hast du keine Doppelbindungen, aber jeweils eine negative Ladung am Sauerstoff und zwei positive am Schwefel (2 bei Wikipedia)

Welche Formel nun "richtig" ist, kann nicht beantwortet werden. Mit beiden Lewis-Formeln kann man nicht ganz zufrieden sein, es ist aber ja auch nur ein Modell, jeder sollte für sich das wählen, mit dem er besser klar kommt (bzw. was der jeweilige Dozent vorschreibt...).

Die ältere Schreibweise mit den Doppelbindungen (Oktett am Schwefel ist überschritten!) wurde durch die Beteiligung von d-Orbitalen begründet. Diese liegen jedoch in der Tat energetisch sehr hoch, sodass eine nennenswerte Beteiligung an der Bindung nicht nahe liegt. Man beachte die Mesomerie, d.h. die Doppelbindungen und auch die Ladungen sind auf alle 4 Sauerstoffe gleich verteilt!

In der seit einigen Jahren diskutierten Schreibweise ohne Doppelbindungen besteht das Problem der Oktettaufweitung nicht. Andererseits sehen die Bindungen alle wie Einfachbindungen aus, was nicht der Realität entspricht (der S-O-Abstand im Sulfat liegt ziemlich genau zwischen einer S=O-Doppelbindung und einer Einfachbindung).

Weitergehender erklären kann man die Bindung mit der MO-Theorie. Diese löst das "Dilemma" auf (es ist in der Tat eine 1.5-fach Bindung und alle Sauerstoff-Atome sind äquivalent), verliert aber dann etwas an Anschauung, sodass man nicht mehr so ein einfaches Bild zeichnen kann. Deshalb, solange man weiß, was genau mit diesen Lewis-Formeln gemeint ist, kann man sie zeichnen, wie man will.
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