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Alt 25.05.2010, 13:26   #1   Druckbare Version zeigen
MrFridge  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 42
Sulfat und Schwefeldioxid

Hey! Ich bin durch Zufall auf dieses Forum gestoßen und habe gleich mal eine Frage betreffend dem Sulfat (SO4) und Schwefeldioxid (SO2)!

Zum Sulfat:
Das Sulfat setzt sich ja aus einem Schwefelatom (6 Wertig = wie viele Außenelektronen?) und 4 Sauerstoffatomen (jeweils 2 wertig = 6 Außeneltronen) zusammen. Der Aufbau ist dementsprechend also folgender:

Die beiden Sauerstoffatome, die durch jeweils eine Doppelbindung mit dem Schwefelatom verbunden sind, haben ja nun 8 Elektronen auf der Außenschale (denn vorher 6, nun jeweils 2 vom Schwefel dazu = 6+2 = 8)-richtig?!
Die beiden anderen Sauerstoffatome sind ja "nur" durch Einfachbindungen mit dem Schwefelatom verbunden, d.h. sie bekommen auch jeweils nur ein Elektron vom Schwefel dazu (sie haben nun also 7 Elektronen auf der Außenhülle = 6+1 = 7)-richtig?!
Wenn dem so ist, dann haben ja nur zwei der vier vorhandenen Sauerstoffatome die Edelgaskonfiguration (8E auf der Außenschale)! Müssen jedoch nicht alle diese Edelgaskonfiguration erreichen, damit die Reaktion zwischen Schwefel und Sauerstoff ablaufen kann?
Und wie sieht das mit der Ladung des Sulfates aus? Laut Chemie-Buch ist es 2-fach negativ geladen. Kann man das einfach erklären, indem man sagt, dass ein Sauerstoffatom 2-fach negativ geladen ist, vier also ins. 8-fach negativ geladen sind. Das Schwefelatom ist 6-fach positiv geladen. 8-fach negativ + 6-fach positiv = 2-fach negativ?! Obwohl ja im Prinzip (wie oben beschrieben) zwei Elektronen fehlen (für die Edelgaskonfiguration...), d.h. zweifach negative Ladung fehlt eigentlich? - Oder rede ich hier von zwei versch. Dingen?

Meine zweite Frage bezieht sich auf das Schwefeldioxid. Der Aufbau ist ja folgender
Sauerstoff ist ja zwei wertig, ein O-Molekül dementsprechend vier wertig. Das Schwefelatom kann jedoch nur zwei oder sechs Elektronen aufnehmen - wie funktioniert das also?


So nun muss ich mich für den doch sehr ausführlichen Text entschuldigen! Ich hoffe trotzdem auf eure Hilfe
Grüße von MrFridge
MrFridge ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2010, 14:26   #2   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.697
AW: Sulfat und Schwefeldioxid

Zitat:
Zitat von MrFridge Beitrag anzeigen
Hey! Ich bin durch Zufall auf dieses Forum gestoßen und habe gleich mal eine Frage betreffend dem Sulfat (SO4) und Schwefeldioxid (SO2)!

Zum Sulfat:
Das Sulfat setzt sich ja aus einem Schwefelatom (6 Wertig = wie viele Außenelektronen?) und 4 Sauerstoffatomen (jeweils 2 wertig = 6 Außeneltronen) zusammen. Der Aufbau ist dementsprechend also folgender:

Die beiden Sauerstoffatome, die durch jeweils eine Doppelbindung mit dem Schwefelatom verbunden sind, haben ja nun 8 Elektronen auf der Außenschale (denn vorher 6, nun jeweils 2 vom Schwefel dazu = 6+2 = 8)-richtig?!
Die beiden anderen Sauerstoffatome sind ja "nur" durch Einfachbindungen mit dem Schwefelatom verbunden, d.h. sie bekommen auch jeweils nur ein Elektron vom Schwefel dazu (sie haben nun also 7 Elektronen auf der Außenhülle = 6+1 = 7)-richtig?!
Wenn dem so ist, dann haben ja nur zwei der vier vorhandenen Sauerstoffatome die Edelgaskonfiguration (8E auf der Außenschale)! Müssen jedoch nicht alle diese Edelgaskonfiguration erreichen, damit die Reaktion zwischen Schwefel und Sauerstoff ablaufen kann?
Und wie sieht das mit der Ladung des Sulfates aus? Laut Chemie-Buch ist es 2-fach negativ geladen. Kann man das einfach erklären, indem man sagt, dass ein Sauerstoffatom 2-fach negativ geladen ist, vier also ins. 8-fach negativ geladen sind. Das Schwefelatom ist 6-fach positiv geladen. 8-fach negativ + 6-fach positiv = 2-fach negativ?! Obwohl ja im Prinzip (wie oben beschrieben) zwei Elektronen fehlen (für die Edelgaskonfiguration...), d.h. zweifach negative Ladung fehlt eigentlich? - Oder rede ich hier von zwei versch. Dingen?

Meine zweite Frage bezieht sich auf das Schwefeldioxid. Der Aufbau ist ja folgender
Sauerstoff ist ja zwei wertig, ein O-Molekül dementsprechend vier wertig. Das Schwefelatom kann jedoch nur zwei oder sechs Elektronen aufnehmen - wie funktioniert das also?


So nun muss ich mich für den doch sehr ausführlichen Text entschuldigen! Ich hoffe trotzdem auf eure Hilfe
Grüße von MrFridge
Alle Sauertoffatome im Sulfat erfüllen die Oktettregel. Die mit der Einfachbindung tragen ja noch eine negative Ladung (Elektron) durch das Minuszeichen verdeutlicht. Ergo sind es auch 8 Elektronen.

Im Schwefeldioxid gibt Schwefel je 2 Elektronen an den Sauerstoff ab. Schwefel wird +4. 2 Elektronen verbleiben beim Schwefel. In der Moleküldarstellung fehlt ein Strich für ein Elektronenpaar.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2010, 14:47   #3   Druckbare Version zeigen
MrFridge  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 42
AW: Sulfat und Schwefeldioxid

Zitat:
Zitat von Nobby Beitrag anzeigen
Alle Sauertoffatome im Sulfat erfüllen die Oktettregel. Die mit der Einfachbindung tragen ja noch eine negative Ladung (Elektron) durch das Minuszeichen verdeutlicht. Ergo sind es auch 8 Elektronen.

Im Schwefeldioxid gibt Schwefel je 2 Elektronen an den Sauerstoff ab. Schwefel wird +4. 2 Elektronen verbleiben beim Schwefel. In der Moleküldarstellung fehlt ein Strich für ein Elektronenpaar.
Wo bekommen sie denn diese eine negative Ladung her? Denn sie haben ja 6E auf der Außenschaale und vom Schwefel können sie ja höchstens eins bekommen...

D.h. beim Schwefeldixod gilt die Oktettregel für die beiden Sauerstoffatome (das Molekül) jedoch nicht für das Schwefelatom?! Kann die Reaktion denn dan überhaupt stattfinden, ich dachte immer eine chem. Reaktion kann nur stattfinden, wenn dann für beide Edukte die Oktettregel erfüllt ist...
MrFridge ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2010, 15:51   #4   Druckbare Version zeigen
LordVader Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.480
AW: Sulfat und Schwefeldioxid

Zitat:
Wo bekommen sie denn diese eine negative Ladung her? Denn sie haben ja 6E auf der Außenschaale und vom Schwefel können sie ja höchstens eins bekommen...
Das SO42--Anion entsteht nicht so aus dem Nichts. Es war vorher z.B. in Form der Schwefelsäure H2SO4 vorhanden, die dann zwei Protonen abgegeben hat. Und die Ladung dieser Protonen behalten dann die O. Somit kommen sie auf 8 Außenelektronen.
Zitat:
Kann die Reaktion denn dan überhaupt stattfinden, ich dachte immer eine chem. Reaktion kann nur stattfinden, wenn dann für beide Edukte die Oktettregel erfüllt ist...
Hier ist es nicht sinnvoll, das Schalenmodell zu betrachten, das nur die 8 Außenelektronen kennt, die alle gleich sind, sondern das Orbitalmodell. Da ich nicht weiß, welchen Kenntnisstand du hast, kannst du mir hoffentlich folgen:
Die acht Außenelektronen des Schwefels sind nicht alle in einer Schale, sondern in vier Orbitalen angesiedelt, dem 3s und den drei 3p-Orbitalen, die jeweils zwei Elektronen aufnehmen können (die 3 entspricht der Nummer der Schale im Schalenmodell). Ungeladen hat der Schwefel die Elektronenkonfiguration [Ne] 3s2 3p4, d.h. das s-Orbital ist vollständig besetzt, und die restlichen vier Elektronen verteilen sich auf die drei p-Orbitale.
Jetzt ist es so, dass ein Verbindung immer dann besonders stabil ist, wenn die einzelnen Orbitale alle halb oder ganz gefüllt bzw. leer sind. Wenn du jetzt SO2 betrachtest, siehst du, dass durch Abgabe von vier Elektronen die p-Orbitale beim S leer sind, das s-Orbital vollständig gefüllt und am Sauerstoff dann s- und p-Orbitale vollständig gefüllt -> alle sind zufrieden.
__________________
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Alt 25.05.2010, 16:13   #5   Druckbare Version zeigen
MrFridge  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 42
AW: Sulfat und Schwefeldioxid

Zitat:
Zitat von LordVader Beitrag anzeigen
Das SO42--Anion entsteht nicht so aus dem Nichts. Es war vorher z.B. in Form der Schwefelsäure H2SO4 vorhanden, die dann zwei Protonen abgegeben hat. Und die Ladung dieser Protonen behalten dann die O. Somit kommen sie auf 8 Außenelektronen.
Hier ist es nicht sinnvoll, das Schalenmodell zu betrachten, das nur die 8 Außenelektronen kennt, die alle gleich sind, sondern das Orbitalmodell. Da ich nicht weiß, welchen Kenntnisstand du hast, kannst du mir hoffentlich folgen:
Die acht Außenelektronen des Schwefels sind nicht alle in einer Schale, sondern in vier Orbitalen angesiedelt, dem 3s und den drei 3p-Orbitalen, die jeweils zwei Elektronen aufnehmen können (die 3 entspricht der Nummer der Schale im Schalenmodell). Ungeladen hat der Schwefel die Elektronenkonfiguration [Ne] 3s2 3p4, d.h. das s-Orbital ist vollständig besetzt, und die restlichen vier Elektronen verteilen sich auf die drei p-Orbitale.
Jetzt ist es so, dass ein Verbindung immer dann besonders stabil ist, wenn die einzelnen Orbitale alle halb oder ganz gefüllt bzw. leer sind. Wenn du jetzt SO2 betrachtest, siehst du, dass durch Abgabe von vier Elektronen die p-Orbitale beim S leer sind, das s-Orbital vollständig gefüllt und am Sauerstoff dann s- und p-Orbitale vollständig gefüllt -> alle sind zufrieden.
Danke für die doch recht ausführliche Erläuterung.
Ich glaube (obwohl ich das von dir gennante "Orbital_Modell" nocht nicht einmal vom Hören-Sagen kenne) die Grundzüge verstanden zu haben! Ich gehe doch recht in der Annahme, dass die Hochzahlen die Anzahl der Elektronen in dem jeweiligen Orbital angeben - oder?!
Habe ich es außerdem richtig verstanden, dass sich die Elektronen nicht nur in versch. Schalen, sondern noch in Untreinheiten dieser (den Orbitalen) befinden?

Geändert von MrFridge (25.05.2010 um 16:26 Uhr)
MrFridge ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.05.2010, 17:23   #6   Druckbare Version zeigen
LordVader Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.480
AW: Sulfat und Schwefeldioxid

Zitat:
dass die Hochzahlen die Anzahl der Elektronen in dem jeweiligen Orbital angeben
Vollkommen richtig. Bei den p-Orbitalen, die in verschiedene Raumrichtungen zeigen, kann man das unter Umständen auch noch aufdröseln: 3px2 3py1 3py1.
Zitat:
Habe ich es außerdem richtig verstanden, dass sich die Elektronen nicht nur in versch. Schalen, sondern noch in Untreinheiten dieser (den Orbitalen) befinden?
So in etwa. Das Bohrsche Zwiebelschalenmodell bildet die Wirklichkeit überhaupt nicht ab, ist also nur ein frühes Modell und für genauere Betrachtugen völlig unbrauchbar. Näher dran ist dann schon das Orbitalmodell. Auch hier gibt es gewisse Energieniveaus, die untereinander einen großen Abstand haben und den einzelnen Zwiebelschalen entsprechen und durch die Zahl vor den Orbitalen ausgedrückt werden (1s, 2p, 3d...). Allerdings sind diese Niveaus dann in Untereinheiten, die Orbitale, unterteilt. So kann man schon sehr gut erklären, warum manche Bindungen zu einem bestimmten räumlichen Aufbau der Moleküle führen, warum die Bindungsenergien so sind, wie sie sind, warum ein Molekül farbig ist etc.
Schau mal für einen ersten (auch grafischen) Überblick bei Wikipedia, auch bei den Molekülorbitalen, oder Chemgapedia. Lass dich aber nicht von der Mathematik abschrecken, für ein Grundverständnis reichen die Grafiken allemal.
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