Die Elektronenpaarbindung / kovalente Bindung

Kurzinfo Elektronenpaarbindung

© A.Spielhoff, H2O,  CC 0

Die Elektronenpaarbindung zeichnet sich dadurch aus, dass sich gemeinsame Elektronenpaare zwischen den Nichtmetall-Atomen bilden.
Andere Bezeichnungen für die Elektronenpaarbindung sind:
kovalente Bindung,
Elektronenpaarverbindung, Molekülbindung oder Atombindung.
 
Ziel der kovalenten Bindung ist, dass die beteiligten Nichtmetall Atome durch teilen der Elektronen eine Edelgaskonfiguration (also eine vollständig besetzte Außenschale) erreichen.
Es kann dabei auch mehr als ein bindendes Elektronenpaar geben, das heißt. es sind auch Mehrfachbindungen möglich.
  • Einfachbindung: ein bindendes Elektronenpaar
  • Zweifachbindung oder Doppelbindung: zwei bindende Elektronenpaare
  • Dreifachbindung: drei bindende Elektronenpaar.

© serlo.orgKovalente Bindung, verändert von A.Soielhoff,  CC BY SA 4.0

YouTube Video von "musstewissen Chemie" zu den Atombindung

Die Elektronenpaarbindung

Wenn Nichtmetall-Atome mit Nichtmetall-Atomen (meistens aus der IV. bis VII. Hauptgruppe) reagieren, entstehen Moleküle mit einer Elektronenpaarbindung.
Die Nichtmetall-Atome teilen sich bei der Bindung die Elektronen um jeweils die Edelgaskonfiguration (8 oder 2 Aussenelektronen) zu erreichen .
Haben die beteiligten Atome ähnliche Elektronegativitätswerte (EN-Differenz unter 0,3) entstehen unpolare Moleküle.
Haben die Nichtmetallatome einen unterschiedlichen EN-Wert (EN-Differenz zwischen 0,3 und 1,5), entstehen polare Moleküle.

Beispiele: Wasserstoff (unpolar)

In dem folgenden Beispiel teilen sich die zwei Wasserstoffatome ihr Elektron.
Wasserstoff bekommt bei dieser chemischen Reaktion die Edelgaskonfiguration von Helium.

zwei Wasserstoff

reagieren zu

Wasserstoff (H2)

© A.Spielhoff, H2 Edukte Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2 Produkt Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2 Schalenmodell Edukte, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2 Schalenmodell Produkt, CC BY 4.0

Beispiele: Sauerstoff (unpolar)

In dem folgenden Beispiel teilen sich die zwei Sauerstoffatome jeweils zwei Elektronen.
Sauerstoff bekommt bei dieser Reaktion die Edelgaskonfiguration von Neon.

zwei Sauerstoff

reagieren zu

Sauerstoff (O2)

© A.Spielhoff, H2 Edukte Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2 Produkt Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

Beispiele: Wasser (polar)

In dem folgenden Beispiel teilen sich die zwei Wasserstoffatome ihr Elektron mit dem Sauerstoff.
Wasserstoff bekommt bei dieser Reaktion die Edelgaskonfiguration von Helium und der Sauerstoff die von Neon.

zwei Wasserstoff und Sauerstoff

reagieren zu

Wasser (H2O)

© A.Spielhoff, H2O Edukte Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2O Produkt Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2O Schalenmodell Edukte, CC BY 4.0

© A.Spielhoff, H2O Schalenmodell Produkt, CC BY 4.0

Beispiele: Chlorwasserstoff (polar)

In dem folgenden Beispiel teilt sich ein Wasserstoffatom sein Elektron mit Chlor.
Wasserstoff bekommt bei dieser chemischen Reaktion die Edelgaskonfiguration von Helium und Chlor die von Argon.

Wasserstoff und Chlor

reagieren zu

Chlorwasserstoff

© A.Spielhoff, HCl Edukte Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.SpielhoffHCl Produkt Kugelwolkenmodell, CC BY 4.0

© A.SpielhoffHCl Schalenmodell Edukte, CC BY 4.0

© A.SpielhoffHCl Schalenmodell Produkt, CC BY 4.0

polare und unpolare Elektronenpaarbindung

Bindungsarten Nach EN

unpolare kovalente Bindungen

polare kovalente Bindungen

Haben die beteiligten Nichtmetallatome ähnliche Elektronegativitätswerte (EN-Differenz unter 0,5) entstehen
unpolare Moleküle.

Haben die Nichtmetallatome einen unterschiedlichen EN-Wert (EN-Differenz zwischen 0,5 und 1,5), entstehen polare Moleküle.
Da der elektronegativere Partner die Elektronen stärker anzieht als sein Partner wird dieser leicht negativ geladen. Man schreibt diese  Partialladungen mit 𝛅- (Delta -).
Das schwächere Atom wird dabei 𝛅+ (Delta +).
Anders als bei den Ionenbindungen ist es keine “richtige” Ladung sondern nur Teilladung (Partialladung). 

Wechselwirkungen zwischen vielen unpolaren Molekülen führt zu
Van der Waals Bindung

Wechselwirkungen zwischen vielen polaren Molekülen führt zu
Wasserstoffbrückenbindungen

YouTube Video zur unpolaren und polaren kovalenten Bindung

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