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4.4.1: Bindung von Sauerstoff und Fluor

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Weiter im Periodensystem sehen wir, dass Fluor das nächste Element nach Sauerstoff ist. Es hat neun Elektronen: zwei Kern- und sieben Valenzelektronen. Anstatt sieben Bindungen zu bilden, bildet Fluor nur eine einzige Bindung, und zwar aus den gleichen Gründen wie Sauerstoff, der nur zwei Bindungen bildet. Fluorwasserstoff, HF, hat eine Bindung, aber vier Zentren der Elektronendichte um das Fluor. Da HF nur zwei Atome hat, müssen diese per Definition auf einer Linie liegen und daher brauchen wir die Form nicht zu diskutieren.

Wie wir sehen werden, ermöglicht eine gültige Lewis-Struktur die Extrapolation einer bedeutenden Menge von Informationen über die chemischen und physikalischen Eigenschaften eines Moleküls. Ein verwirrender Punkt ist, dass die Lewis-Struktur auf eine Reihe von scheinbar unterschiedlichen Arten geschrieben werden kann, die eigentlich gleichwertig sind. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Lewis-Struktur nicht versucht, die tatsächliche dreidimensionale Struktur eines Moleküls darzustellen. Sie ist eine Kurzschrift (eine „Karikatur“, wenn Sie so wollen), die voraussetzt, dass Sie die Anordnung der Orbitale bereits kennen. Egal wie es gezeichnet wird, die tatsächliche Struktur eines H2O-Moleküls ist die gleiche mit einem Bindungswinkel von 104,5º zwischen den O-H-Bindungen.

Die Tendenz zur Bildung von vier Zentren (Bindungen oder Nicht-Bindungspaare) hat zu der eher irreführenden „Oktett-Regel“ geführt, die besagt, dass einige Elemente dazu neigen, Moleküle zu bilden, die acht Elektronen um jedes Atom (außer Wasserstoff) haben. Leider ist die Oktett-Regel weit davon entfernt, eine Regel zu sein, denn es gibt viele Ausnahmen, wie wir später sehen werden. Zum Beispiel sind viele der Elemente hinter der zweiten Reihe des Periodensystems in der Lage, sich mit mehr als vier anderen Atomen zu verbinden und einige Elemente bilden stabile Verbindungen mit weniger als acht Elektronen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Oktett-Regel nicht der Grund ist, warum Atome miteinander binden, aber sie ist eine nützliche Heuristik beim Konstruieren von Lewis-Strukturen für die Elemente der zweiten Reihe (C, N, O, F).

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