Chemische Bindungen - Übersicht

 

Hier geht es im wesentlichen um die Beantwortung von 2 Fragen:

  1. Was hält die Atome in chemischen Verbindungen zusammen?

  2. Was hält die einzelnen  Moleküle zusammen?

Übersicht über alle Videotutorials in diesem Bereich 
"klassische" chemische Bindungen
 Wechselwirkungen zwischen Molekülen
Die Ionenbindung Intermolekulare Wechselwirkungen
Die Atom- bzw. kovalente Bindung Die Wasserstoffbrückenbindung
Die metallische Bindung  

 

Was hält die Atome in chemischen Verbindungen zusammen?

Wichtig ist die Erkenntnis, dass es für jedes Element gewisse Zustände gibt, die es gern erreichen möchte – für die Einstieg ist das die Edelgaskonfiguration, später wenn es um Orbitale und Elektronenkonfigurationen geht, wirst du lernen, dass es noch andere stabile Zustände gibt – halb und vollbesetzte Orbitale.

Wenn der „Normalzustand“ vom „Idealzustand“ abweicht, wird das Atom in irgendeiner Art versuchen, die elektronische Konfiguration des (bzw. eines)  idealeren Zustandes zu erreichen, man unterscheidet hierbei die folgenden Bindungen:

 

Die Ionische Bindung

Das Atom nimmt Elektronen auf oder gibt sie ab, erreicht auf diesem Wege einen energetisch günstigeren Zustand – es bildet Ionen: bei Elektronenabgabe positive Kationen, bei Aufnahme negative geladene Anionen.  Diese Ionen ziehen elektrostatisch und ungerichtet Gegenionen an und bilden dabei Salze – ein Verbund aus negativen und positiven Teilchen, in der Gesamtheit neutral.

 

Die Atom- bzw. kovalente Bindung

Hier muss kein Atom Elektronen abgeben bzw. aufnehmen – die Bindung kommt dadurch zustande, dass die Elektronen zwischen den Bindungspartnern geteilt werden. Die geteilten Elektronen, 2 Stück – von jedem eins, werden daher auch als Bindungselektronenpaar bezeichnet.

 

Die Metallbindung

Hier sind genug Elektronen für alle da: Da die Außenelektronen bei Metallatomen recht lose gebunden sind, werden diese im Metallverbund als frei bewegliche Elektronenwolke bzw. Elektronengas betrachet. Die Metallkationen ordnen sich im Gitter, die Außenelektronen umschwirren dieses Kationengitter und sind keinem einzelnen Atom (bzw. Ion) mehr zuzuordnen – die elektrische Leitfähigkeit der Metalle kann damit erklärt werden.

 
 

Was hält die einzelnen  Moleküle zusammen?

Dies betrifft die schwächeren Bindungen, besser auch als intermolekulare Wechselwirkungen bezeichnet. Besonders hervorzuheben sind hier Wasserstoffbrückenbindungen, Dipol-Wechselwirkungen und van-der-Waals-Wechselwirkungen. Diese 3 Phänomene werden gesammelt im folgenden Video behandelt:

Speziell zu den Wasserstoffbrückenbindungen existiert dazu noch ein weiteres, älteres Video:

Anhand dieser schwachen chemischen Bindungen können zum einen Siedepunkte erklärt werden (Wasser bei 100°C, Diethylether mit bedeutend höherer Masse bei 36°C), zum anderen sind diese aber auch für die Form besonders großer Moleküle verantwortlich. Die Faltung von Proteinen oder auch die Form der DNA beruhen auf einer Maximierung dieser anziehenden Wechselwirkungen.