2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung 2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung

(1)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Bindungslängen

- Abstand zwischen den Kernen miteinander verbundener Atome.

(2)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung

Bindungslängen

- Bindungslänge einer Einfachbindung (A-B) ist in verschiedenen Verbindungen nahezu konstant.

(3)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Bindungslängen

- Bindungslänge steigt mit:

(4)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Bindungslängen

- Bindungslänge steigt mit: + Atomgröße

(5)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Bindungslängen

- Bindungslänge steigt mit: + Atomgröße und sinkt mit: - Bindungsgrad

(6)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Bindungslängen

- Bindungslänge steigt mit: + Atomgröße und sinkt mit: - Bindungsgrad

(7)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Bindungslängen

(8)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Mesomerie

(9)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Real ist nur ein Zustand. Das Zeichen  bedeutet, daß dieser eine wirkliche Zustand nicht durch eine der Formeln allein beschrieben werden kann, sondern einen Zwischenzustand darstellt, den man sich am besten durch die Überlagerung mehrerer Grenzstrukturen vorstellen kann.

(10)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(11)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(12)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(13)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(14)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(15)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(16)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Mesomerie

Die Resonanzstrukturen eines Moleküls dürfen sich nur in den Elektronenverteilungen unterscheiden, die Anordnung der

Atomkerne muß dieselbe sein.

(17)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Mesomerie

Durch Mesomerie erfolgt eine Stabilisierung des Moleküls. Der Energieinhalt des tatsächlichen Moleküls ist geringer als der jeder der Grenzstrukturen.

(18)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Mesomerie

Durch Mesomerie erfolgt eine Stabilisierung des Moleküls. Der Energieinhalt des tatsächlichen Moleküls ist geringer als der jeder der Grenzstrukturen.

Die Stabilisierungsenergie relativ zur energieärmsten Grenzstruktur

(19)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Atomkristalle

(20)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

In einem Atomkristall sind die Gitterbausteine Atome, die durch kovalente Bindungen dreidimensional verknüpft sind.

(21)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

gebildet z.B. von den Elementen der IV. HGr.: C, Si, Ge und Sn (Diamantgitter)

(22)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

gebildet z.B. von den Elementen der IV. HGr.: C, Si, Ge und Sn (Diamantgitter)

(23)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

Analog zum Diamantgitter ist das Zinkblendegitter, in dem neben der Zinkblende ZnS z.B. SiC, AlP, AlAs, BN und CuI kristallisieren.

(24)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

(25)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

(26)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

Kovalente Bindungen sind gerichtet, ihre Wirkung beschränkt sich auf die Atome, die durch gemeinsame Elektronenpaare aneinander gebunden sind.

(27)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

In Molekülen sind daher die Atome bindungsmäßig abgesättigt.

(28)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Atomkristalle

In Molekülen sind daher die Atome bindungsmäßig abgesättigt.

Neben den eben gezeigten dreidimensionalen Atomkristallen gibt es auch solche, die aus Schichtstrukturen (zweidimensional) oder aus Ketten (eindimensional) aufgebaut sind.

(29)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülkristalle

(30)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Molekülkristalle

Molekülkristalle sind aus (diskreten) Molekülen aufgebaut, zwischen denen nur schwache zwischenmolekulare Bindungskräfte wirken.

(31)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Molekülkristalle

Molekülkristalle sind aus (diskreten) Molekülen aufgebaut, zwischen denen nur schwache zwischenmolekulare Bindungskräfte wirken.

Sie besitzen daher niedrige Schmelzpunkte und sind meist weich.

(32)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülkristalle

Fp.(subl.): -78 °C

(33)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale

(34)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Molekülorbitale

Die Molekülorbitaltheorie geht von einem einheitlichen Elektronen- system des Moleküls aus.

(35)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Molekülorbitale

Die Molekülorbitaltheorie geht von einem einheitlichen Elektronen- system des Moleküls aus.

Molekülorbitale sind in einfachster Näherung Linearkombinationen von Atomorbitalen (LCAO - Näherung).

(36)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(37)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(38)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(39)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(40)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Molekülorbitale

Bei den Elementen der zweiten Periode müssen außer den s-Orbitalen auch die p-Orbitale berücksichtigt werden.

(41)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Molekülorbitale

Bei den Elementen der zweiten Periode müssen außer den s-Orbitalen auch die p-Orbitale berücksichtigt werden.

Es lassen sich nicht beliebige Atomorbitale zu Molekülorbitalen kombinieren, sondern nur Atomorbitale vergleichbarer Energie und gleicher Symmetrie bezüglich der Kernverbindungsachse.

(42)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(43)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(44)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(45)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(46)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(47)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale - F₂

(48)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale - F₂

(49)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale - O₂

(50)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale - O₂

(51)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale -

Diamant

(52)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Molekülorbitale -

Diamant

(53)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Polare Atombindung, Dipole

Bei Molekülen mit verschiedenen Atomen werden die bindenden Elektronen von den beiden Atomen unterschiedlich stark angezogen.

(54)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(55)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

⁺ bezeichnet eine positive, ^- eine negative Partialladung. Im Gegensatz zur formalen Ladung gibt die Partialladung eine tatsächlich auftretende Ladung an.

(56)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Polare Atombindung, Dipole

(57)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Polare Atombindung, Dipole

keinen

Dipolcharakter haben:

(58)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Elektronegativität

(59)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(60)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(61)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(62)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(63)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(64)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(65)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Elektronegativität

Aus der Differenz der Elektronegativitäten kann die Polarität einer Bindung abgeschätzt werden.

(66)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Elektronegativität

Aus der Differenz der Elektronegativitäten kann die Polarität einer Bindung abgeschätzt werden.

(67)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Elektronegativität - Abhängigkeit des Kristalltyps von  EN

(68)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Das VSEPR - Modell

(69)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

beruht auf vier Regeln:

(70)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell beruht auf vier Regeln Regel 1:

(71)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell - Molekülgeometrien (formal)

(72)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell - Molekülgeometrien

(73)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(74)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(75)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Das VSEPR -

Modell - Molekül- geometrien

(76)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(77)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(78)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(79)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell - tetraedrische Strukturen

(80)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(81)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(82)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell - oktaedrische Strukturen

(83)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(84)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(85)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell - trigonal - bipyramidale Strukturen

(86)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(87)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(88)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(89)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell IF₇ als Beispiel für eine AB₇ - Struktur

(90)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(91)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Die Valenzwinkel nehmen mit wachsender EN der Substituenten ab

(92)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell

Bei gleichen Substituenten, aber abnehmender EN des Zentralatoms nehmen die freien Elektronenpaare mehr Raum ein; die Valenzwinkel verringern sich.

(93)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell Beispiele für trigonale Bipyramide

(94)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(95)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Das VSEPR - Modell - Doppelbindungen und freie Elektronenpaare

(96)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Van der Waals - Kräfte

(97)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Van der Waals - Kräfte

- kommen durch Wechselwirkung zwischen Dipolen zustande.

(98)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Van der Waals - Kräfte

- sind zwischen allen Atomen, Molekülen und Ionen wirksam.

(99)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

- bei unpolaren Molekülen kommt es zur Ausbildung von „momentanen“ und „induzierten“ Dipolen.

(100)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

- bei unpolaren Molekülen kommt es zur Ausbildung von „momentanen“ und „induzierten“ Dipolen.

(101)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Vergleich der

Bindungsarten

(102)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Bindungsarten

(103)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

Bindungsarten

(104)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

2.2 Die Atombindung 2.2 Die Atombindung Oxidationszahl

(105)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(106)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(107)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(108)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(109)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(110)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(111)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(112)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(113)

2 Die chemische Bindung 2 Die chemische Bindung

(114)