Wie viele Arten chemischer Bindungen gibt es?
Chemische Bindungen werden danach eingeteilt, wie die Elektronen verteilt sind. Dieser Simulator zeigt vier Arten:
| Bindung | Elektronen | Zwischen | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Unpolare Elektronenpaarbindung | Paar wird gleichmäßig geteilt | Gleichen Nichtmetallatomen | H2, Cl2, O2, N2 |
| Polare Elektronenpaarbindung | Paar wird zu einem Atom hingezogen | Verschiedenen Nichtmetallatomen | HCl, HF, H2O |
| Ionenbindung | Gehen vollständig über | Einem Metall und einem Nichtmetall | NaCl, MgO, KF |
| Metallbindung | Werden abgegeben und gehören allen Ionen gemeinsam | Metallatomen | Cu |
Wie viele Paare sich die Atome in einer Elektronenpaarbindung (auch kovalente Bindung oder Atombindung) teilen, erkennst du an der Zahl der Elektronen, die auf der äußeren Schale fehlen. In Cl2 fehlt jedem Chloratom 1 Elektron, also entsteht eine Einfachbindung. In O2 fehlen jedem Atom 2, also entsteht eine Doppelbindung. In N2 fehlen jedem Atom 3, also entsteht eine Dreifachbindung.
Bindungen an der Elektronegativitätsdifferenz erkennen
Die Elektronegativität (EN) ist die Fähigkeit eines Atoms, ein gemeinsames Elektronenpaar zu sich heranzuziehen. Aus der EN-Differenz zweier Atome kannst du die Bindungsart bestimmen:
| Differenz | Bindung | Beispiel |
|---|---|---|
| 0–0.4 | Unpolare Elektronenpaarbindung | H–H: 2.1 − 2.1 = 0 |
| 0.4–2.0 | Polare Elektronenpaarbindung | H–Cl: 3.0 − 2.1 = 0.9 |
| Über 2.0 | Ionenbindung | Na–Cl: 3.0 − 0.9 = 2.1 |
Diese Grenzen sind eine Konvention, manche Bücher verwenden 1.7. In einer polaren Bindung erhält das Atom mit der höheren EN eine negative Teilladung (δ⁻), das andere Atom eine positive Teilladung (δ⁺).
Baue Bindungen selbst in der App Nalukh chem
Zieh Atome nah zusammen, bilde Elektronenpaar- und Ionenbindungen und baue das Elektronengas eines Metalls auf. Dieser Simulator gehört zum Vollzugriff. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung nutzbar.
Wie benutzt du den Simulator?
- Wähle in der oberen Reihe mit den Buttons Unpolare Elektronenpaarbindung, Polare Elektronenpaarbindung, Ionenbindung und Metallbindung eine Bindungsart.
- Wähle in der Reihe darunter eine Formel. Im Bereich Metallbindung gibt es diese Reihe nicht.
- Zieh das linke Atom nah an das rechte Atom und lass es los. Ist es nah genug, entsteht eine Bindung. Lässt du es zu weit entfernt los, zieh es noch einmal. Bei H2O ziehst du die beiden Wasserstoffatome einzeln.
- In den Bereichen der Elektronenpaarbindung ist ein blauer Punkt ein Elektron des rechten Atoms und ein rotes Kreuz ein Elektron des gezogenen Atoms. Unter jedem Atom steht sein EN-Wert.
- Tippe im Bereich Metallbindung nacheinander auf die 12 Cu-Atome. Jedes angetippte Atom wird zu einem Cu+-Ion, und sein Elektron bewegt sich frei.
- Die unterste Zeile zeigt Anweisungen und nach der Bindung eine Schlussfolgerung. Der runde Pfeil-Button rechts in der oberen Leiste startet den aktuellen Bildschirm neu.
Der Simulator verwendet gerundete EN-Werte (Fluor 4.0, Wasserstoff 2.1). Genauere Werte findest du in der Anleitung zu den Trends im Periodensystem.
Aufgaben für den Simulator
- Berechne im Bereich Polare Elektronenpaarbindung mit den Zahlen unter den Atomen die Differenz für HCl und HF. Welche Bindung ist polarer? Antwort: Die Differenzen sind 0.9 und 1.9, also ist HF polarer.
- Baue im Bereich Unpolare Elektronenpaarbindung H2, O2 und N2 und vergleiche die Zahl der gemeinsamen Elektronenpaare. Antwort: 1, 2 und 3 Paare, also 2, 4 und 6 Elektronen.
- Wie viele Elektronen gehen im Bereich Ionenbindung bei NaCl und bei MgO über? Antwort: 1 und 2.
- Tippe im Bereich Metallbindung auf die Cu-Atome. Wann ändert sich die unterste Zeile? Antwort: Nachdem du alle 12 Atome angetippt hast.
Häufige Fehler
- Glauben, dass HF eine Ionenbindung hat. Die Differenz von 1.9 ist groß, liegt aber unter 2.0. Die beiden Nichtmetallatome teilen sich ein Elektronenpaar, die Bindung ist also eine polare Elektronenpaarbindung.
- Glauben, dass in einer polaren Bindung Elektronen übergehen. Das Elektronenpaar rückt näher an ein Atom heran, gehört aber weiterhin beiden Atomen. Ginge es vollständig über, wäre die Bindung eine Ionenbindung.
Mehr zu den einzelnen Arten findest du in den Anleitungen zur Ionenbindung und zur Metallbindung.
