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WAS SIND Stoffe?
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Eigenschaften von
Bindungen, das Zusammenspiel der Atome und Moleküle, Modelle von Bindungen
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Stoffe:
Eine Einführung
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Die Welt der Stoffe |
Die Grundlagen, was ein Stoff im chemischen Sinne ist, werden auf dem Chemieplaneten an folgender Stelle besprochen:
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ist Chemie >
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von Stoffen]
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Was
sind Atome]
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit dem Zusammenspiel der verschiedenen Atome. Sie gruppieren sich in chemischen Reaktionen immer wieder neu um und bilden dabei Moleküle, Kristalle bis zu den verschiedensten und komplexesten Verbindungen aus, wie sie insbesondere in der Biochemie vorkommen.
Weshalb gruppieren sich überhaupt Atome und schaffen damit unsere bunte, lebendige Welt, wie wir sie kennen?
Dazu gibt es die unterschiedlichsten Theorien.
- Die einfachste Theorie ist dabei die Edelgastheorie: Atome schließen sich zu Molekülen zusammen, um dabei nach Abgabe oder Aufnahme von Elektronen eine (energetisch günstige) Edelgaskonfiguration zu erreichen:
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In der Verbindung
Kochsalz beispielsweise gibt Natrium (im Bild oben) ein Elektron
an Chlor (im Bild unten) ab und erreicht damit eine Edelgaskonfiguration
wie Neon. Und Chlor erreicht mit dem neu hinzugewonnenen Elektron
eine Edelgaskonfiguration wie Argon.
Die Edelgastheorie
erklärt beispielsweise die |
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Eine weiterführende,
jedoch schwierigere zu vermittelnde Theorie ist jedoch die der
Molekülorbitale.
Sie wurde aus der Quantenmechanik
entwickelt.
Was
sind Stoffe
Bindungsarten
Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, wie sich zwei, drei oder auch tausende von Atomen zusammenschließen können und dabei eine Bindung eingehen.
Der Chemiker kennt
damit auch verschiedene Arten der Bindung, wobei die Bezeichnungen zunächst
einmal etwas seltsam anmuten
mögen:
| Name der Bindung | Erklärung dieser Bindung (nach der Edelgastheorie) |
| Unpolare Atombindung
Sauerstoff O=O |
Zwei gleiche Elemente gruppieren sich und teilen die Elektronen miteinander, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen. |
| Kovalente Bindung,
Elektronenpaarbindung, polare Bindung Wasser H-O-H mehr dazu:
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Zwei oder mehr verschiedene Elemente gruppieren sich und teilen die Elektronen miteinander, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen. Dabei werden die Elektronen zwar etwas stärker an elektronegativere Elemente gezogen, jedoch nicht vollständig an diese gebunden. |
| Ionenbindung
Kochsalz Na+Cl- mehr dazu:
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Zwei oder mehr verschiedene Elemente tauschen die Elektronen miteinander aus, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen. Dabei werden die übergebenen Elektronen vollständig von den elektronegativeren Elementen aufgenommen. |
| Metallbindung
Metalle |
In Metallen kann eine Edelgaskonfiguration nicht dadurch erreicht werden, dass sich zwei Elemente Elektronen teilen; schließlich weisen alle Metallatome zuviele Elektronen auf, die sie gerne loswerden möchten, um eine Edelgaskonfiguration zu erreichen. Dafür 'stoßen' die Metalle die Valenzelektronen ab. Diese abgestoßenen Elektronen verteilen sich gleichmäßig als Elektronengaswolke um die verbleibenden Metallrümpfe. |
| Komplexe Bindung
Hexacyanoferrat
mehr dazu:
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Die komplexe Bindung kann nicht mit der Edelgastheorie erklärt werden. Es ist hierbei die elektrostatische Anziehung verschiedener Moleküle zueinander verantwortlich. Um ein zentrales, positiv geladenes Kation (Zentralion) gruppieren sich verschiedene Moleküle (Liganden). Die Liganden müssen dafür nicht unbedingt geladen sein. Es ist nur wichtig, dass die Liganden freie Elektronenpaare aufweisen, die eine Art (komplexe) Wechselwirkung mit dem Zentralion eingehen können. |
| Intermolekulare
Bindung,
Wasserstoffbrückenbindung, van der Waals-Bindung Wasser mehr dazu:
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Auch zwischen verschiedenen
Molekülen gibt es Wechselwirkungen, die jedoch nicht so stark wie
die übrigen (chemischen) Bindungen sind. Diese Wechselwirkungen können,
müssen aber nicht elektrostatischer Natur sein. Diese Wechselwirkungen
besagen nur, dass verschiedene Moleküle sich anziehen können.
Flüssigkeiten beruhen auf intermolekularen Bindungen: Nur weil alle Moleküle untereinander diese Wechselwirkungen erfahren, gibt es überhaupt Flüssigkeiten. Ohne diese Wechselwirkungen würden sich die Moleküle wie Gasmoleküle ohne Bezug zueinander verhalten. |
Mehr zu chemischen Bindungen:
Mehr Informationen über dieses Thema finden sich auf folgenden Internetseiten:
| SchuleStudium.de | Atombau und chemische Bindung |
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