Chemie begreifen, Schulbuch

Cl 2 CO 2 O 3 H 2 SO 4 CO O 2 Sauerstoff 8 (6 + 6) : 2 = 6 2 Chlor Kohlenstoff- monoxid Kohlenstoff- dioxid Ozon Schwefelsäure Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Hier wird es anschaulicher Die Valenzstrichformel F2 73 Wenn man ganz einfache Moleküle – zB H 2 , O 2 oder H 2 O – zeichnet, können die Außenelektro- nen als Punkte dargestellt werden. Die gemein- sam verwendeten Elektronen werden zwischen den Atomsymbolen eingezeichnet. Diese Metho- de führt bei größeren Molekülen zu unüber- sichtlichen Bildern. Aus diesem Grund werden Valenzstrichformeln verwendet. Das Ziel ist, die Regeln für das Zeichnen der Valenzstrich- formeln kennen zu lernen und anzuwenden. Was bedeutet ein Strich in einer Valenzstrich- formel? Warum enthält die Formel für H 2 nur 2 Punkte bzw. 1 Strich? Wie viele freie und wie viele bindende Elektronenpaare sind in den drei abgebildeten Molekülen enthalten? Alle aus den Außenelektronen gebildeten Elek- tronenpaare werden als Striche dargestellt, und ihre Zahl wird – wie bei der Kontoführung – als »Haben« bezeichnet. Das »Haben« an Elektronenpaaren – zB für das O 2 - und H 2 O- Molekül – kann mithilfe des PSE ermittelt werden. Das »Soll« an Elektronenpaaren ergibt sich aus der Oktettregel: Für jedes Atom sind 4 Elektronenpaare zu rechnen und für das Wasserstoffatom 1 Elektronenpaar – dadurch sind die äußersten Schalen optimal gefüllt. Wie groß ist das Elektronenpaar-»Soll« für das H 2 O- und das O 2 -Molekül und welche Differenz entsteht zum »Haben«? Welche Bedeutung hat dieses Rechenergebnis für das Zeichnen der Valenzstrichformel? Der Mangel an Elektronenpaaren zeigt sich als Differenz zwischen »Soll« und »Haben«. Um den Fehlbestand auszugleichen, wird eine entsprechende Anzahl von Elektronenpaaren zugleich in zwei Atomhüllen eingebaut. Dadurch entstehen Elektronenpaarbindungen. Die Tabelle ist zu vervollständigen. Man muss berücksichtigen, dass kleinere Moleküle meist höchst symmetrisch gebaut und fast niemals ringförmig sind. Weitere Hinweise sind auf der nächsten Seite zu finden. Darstellung der Elektronen als Punkte Valenzstrichformeln Formel e – -Paar-»Soll« 4 pro Atom, nur 1 pro H-Atom e – -Paar-»Haben« alle Außen- elektronen : 2 Name des Moleküls Differenz = Zahl der binden- den e – -Paare Valenzstrich- formel Moleküle können auf verschiedene Weise gezeichnet werden. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv