Die chemische Bindung

Warum sind manche Stoffe fest und andere gasförmig oder flüssig? Weshalb zeigen manche Stoffe ein Farbigkeit, während andere farblos erscheinen? Warum reagieren bestimmte Stoffe miteinander und andere kann man zusammen lagern, ohne dass Interaktionen geschehen? Wasser ist ein gutes Lösungsmittel, aber nicht für alle Stoffe. Wieso?
Die Antworten auf diese Fragen kann man mit chemischen Bindung erklären, die den beteiligten Teilchen zu Grunde liegt! Sie bestimmt das chemische Verhalten, stoffliche Zustände und die äußere Erscheinung der Stoffe.

Chemische Bindungen beruhen auf der Annäherung von Atomen. Die dabei gewonnene Nähe führt zur unmittelbaren Anziehung von unterschiedlichen Ladungen. Kerne ziehen Elektronen anderer Atome ebenso an, wie ihre eigenen Elektronen. Die Außenelektronen fremder Atome sind dabei am meisten beeinflussbar.

Nach der Annäherung kommt es zur Durchdringung der Atomhüllen und damit zur Ausbildung von gemeinsamen Bereichen. Dort gibt es keine Zugehörigkeit von Elektronen zu ihrem Kern mehr. Die Elektronen – immer zwei – werden nun gemeinschaftlich genutzt. Es bilden sich gemeinsame „Elektronenpaare“ aus. Es entsteht die Elektronenpaarbindung oder Atombindung.

Nähern sich zwei Partner mit unterschiedlichen Anziehungskräften (EN -Werten), so entsteht eine polare Atombindung. Hier werden die Elektronen des schwächeren Partners (kleinerer EN Wert) stärker vereinnahmt und es entstehen Moleküle mit nach außen wirkenden Ladungsbereichen. Dies hat auf Löslichkeiten und den Aggregatzustand Auswirkungen.

Bei zu hoher Anziehungskraft eines Partners – Elektronegativität – können die Außenelektronen auch vollständig in die Hülle des stärkeren Atoms wechseln. Es entsteht dann Ionen. Diese Bindungsart nennt man Ionenbeziehung.
Unterscheiden sich zwei Atomarten in ihrer Elektronegativität (EN) um 1,7 oder mehr, so ist die Ionenbildung sehr wahrscheinlich. Bei Natrium (EN= 0,9) und Chlor (EN=3,0) beträgt der Unterschied 2,1. Wir kennen die Verbindung von Natrium und Chlor als Natriumchlorid, dem Kochsalz.

Weitere Bindungsanalysen

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Die Ordnung der Stoffe

Zum Abschluss des Chemiekurses soll das erlangte Wissen auch verfügbar gemacht werden. Dazu ist es nötig, Analogien und Systematik aufzuzeigen. Die Gebiete Stoffe, Stoffgruppen, Reaktionen und technische Prozesse müssen für die Prüfung verfügbar sein. Das chemische Praktikum liefert eine gute praktische Vorbereitung auf die Prüfung.

Im Folgenden ein paar Anregungen zur Vorgehensweise:

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Die Ordnung der Stoffe

Bei der Ordnung des Gelernten sollte man Stoffe nach folgenden Kriterien einteilen können…

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Stoffe nach ihren Eigenschaften oder ihren Verwendungsmöglichkeiten einzuteilen, ist Sache desjenigen, der diese Einteilung vornehmen will. Eine allgemeine Einteilung nach diesen Kriterien kann es nicht geben.

Stoffe stellen die Gesamtheit der Materie dar, die uns umgibt.
Wir unterscheiden zunächst nur reine und gemischte Stoffe.

Für jeden Unterpunkt des Schemas lassen sich gesonderte Übersichten anfertigen. Denke zum Beispiel nur an das Schema, mit dem der Naturwissenschaftler arbeitet, um „Elemente“ genauer zu systematisieren, das PSE.

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