AB EA_3
Thema: Übungen zu Atombindungen

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Im Folgenden wird teilweise sehr „bildlich“ gesprochen. Dieses erfolgt bewusst, entspricht aber nicht immer der einwandfreien Fachsprache der Chemie!

Jedes Atom ist „bestrebt“, seine äußere Schale mit so vielen Elektronen zu besetzen, wie es die Edelgasregel fordert. Für die Elemente der zweiten Periode (siehe Periodensystem) sind dieses acht Elektronen, für die erste Periode zwei Elektronen.

Die Elektronen auf der äußeren Schale werden „Valenzelektronen“ genannt.

1. Beispiel:

Wasserstoff (H) besitzt eine Schale. Es wird „angestrebt“, diese Schale mit zwei Elektronen zu besetzen.

Abb. AB EA_3-1 Wasserstoffatom ( H)

Abb. AB EA_3-2 Wasserstoffmolekül

Sofern das H-Atom in Kontakt mit einem anderen Atom treten kann, das ebenfalls seine äußere Schale um ein weiteres Elektron auffüllen will, profitieren beide von dieser Gegebenheit. Beide nutzen in diesem Fall das Elektron des jeweils anderen Atoms mit. In unserem Beispiel handelt es sich um ein zweites H-Atom.Die entstandene Verbindung heißt Wasserstoff (H2), ein Gas. Da für beide Atome die jeweils äußere Schale mit zwei Elektronen vollständig besetzt ist, handelt es sich um eine stabile Verbindung zwischen zwei Atomen.Zeichnerisch wird diese gemeinsame Nutzung der Elektronen durch die Überschneidung der Schalen dargestellt.

 2. Beispiel:

Die Abb. AB EA_3-3 zeigt ein Sauerstoffatom. Beantworte die folgenden Fragen. Die Lösungen befinden sich am Ende des Arbeitsblattes. Zähle die Valenzelektronen und nenne die Anzahl der Elektronen, die für die L-Schale angestrebt werden. Oben wird das H-Atom genannt und dargestellt. Du kennst den Stoff „Wasser (H2O)“. Begründe, warum zwei Wasserstoff-Atome und ein Sauerstoff-Atom die stabile Verbindung „Wasser“ entstehen lassen. Zeichne diese Verbindung.

Abb. AB EA_3-3 Sauerstoffatom (O)

3. Beispiel:

Ein dir ebenfalls bekannter Stoff ist „Sauerstoff (O2)“. Du sollst herausfinden, begründen und zeichnen, wie diese stabile Verbindung zustande kommt. Gehe dazu genauso vor, wie im Beispiel 2.

Lösungen Beispiel 2: Es handelt sich um sechs Valenzelektronen. Zwei weitere Elektronen entsprächen der Kapazität (Fassungsvermögen) der L-Schale. Dem H-Atom fehlt ein Elektron auf der äußeren Schale. Dem O-Atom fehlen zwei Elektronen auf der äußeren Schale (L-Schale). Zwei H-Atome , die gemeinsam mit dem O-Atom die jeweils äußeren Schalen nutzen, führen dazu, dass für alle drei Atome die jeweils äußere Schale voll besetzt ist. Es ist eine stabile Verbindung entstanden. Abb. AB AE_3-4 Wassermolekül

Lösungen Beispiel 3: Der Mangel an Kohlenstoffdioxid bewirkte eine verminderte Glucoseproduktion im Rahmen der Fotosynthese. Dadurch entstand ein Mangel an energiereichen Stoffen – vor allem Glucose -, was zum Wechsel der Energieversorgung führte. Pflanzliche Abfallstoffe unterschiedlichster Herkunft könnten zu Glucose zerlegt werden. Diese könnte dann z.B. zur Biotreibstoffgewinnung genutzt werden. Abb. AB AE_3-5 Sauerstoffmolekül

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