Chemische Bindungen
In dieser Lektion lernst du, warum Atome sich überhaupt verbinden und welche drei Bindungsarten es gibt. Du unterscheidest Ionenbindung und Atombindung sicher voneinander und kannst an zwei Elementen ablesen, welche Bindung zu erwarten ist.
- Fach: Chemie
- Klasse 9
- Thema: Atombau und Periodensystem
- Dauer: 16 Min
- Niveau: Mittel
Warum Atome sich verbinden
Fast alle Stoffe um dich herum bestehen nicht aus einzelnen Atomen, sondern aus Atomen, die aneinander gebunden sind. Der Grund liegt in der äußersten Elektronenschale. Ein Atom ist besonders stabil, wenn diese Außenschale vollständig besetzt ist, bei den meisten Hauptgruppenelementen also mit acht Elektronen. Man nennt das die Edelgasregel oder Oktettregel. Die Edelgase haben diesen Zustand von Natur aus, und genau deshalb reagieren sie praktisch nicht.
Alle anderen Atome erreichen diesen Zustand nur, indem sie Elektronen abgeben, aufnehmen oder mit einem Partner teilen. Welcher dieser drei Wege beschritten wird, hängt davon ab, wie stark die beteiligten Atome an Elektronen ziehen. Metalle halten ihre Außenelektronen locker und geben sie leicht ab. Nichtmetalle ziehen stark und nehmen Elektronen lieber auf. Aus dieser einfachen Unterscheidung folgen die drei Bindungsarten.
Treffen Metall und Nichtmetall aufeinander, wandern Elektronen vollständig hinüber, es entstehen Ionen und damit eine Ionenbindung. Treffen zwei Nichtmetalle aufeinander, will keines abgeben, also teilen sie sich Elektronenpaare, das ist die Atombindung. Zwischen Metallatomen entsteht die Metallbindung, bei der die Außenelektronen allen Atomen gemeinsam gehören. Ein typischer Fehler ist, die Bindung am Aussehen des Stoffs zu erraten. Hart und spröde heißt nicht automatisch Metall – Kochsalz ist hart und ein Salz.
Ionenbindung oder Atombindung?
Diese beiden Bindungsarten musst du zuverlässig auseinanderhalten, weil fast jede Klausuraufgabe damit beginnt. Der Schlüssel ist nicht der Stoffname, sondern die Frage, welche Elementsorten beteiligt sind.
Schau dir im Periodensystem an, wo die Partner stehen. Links und in der Mitte stehen die Metalle, rechts oben die Nichtmetalle. Je weiter die Partner voneinander entfernt sind, desto eher wandert ein Elektron ganz hinüber.
Ionenbindung
Ein Metall trifft auf ein Nichtmetall. Elektronen werden vollständig übertragen, es entstehen positive und negative Ionen, die sich gegenseitig anziehen.
Beispiele
- 2 Na + Cl2 → 2 NaCl
- MgO (Magnesiumoxid)
Signalwörter
- Partner aus Metall und Nichtmetall
- Es bildet sich ein Ionengitter, kein Molekül
- Hoher Schmelzpunkt, hart und spröde
- Leitet Strom erst als Schmelze oder in Wasser
Atombindung
Zwei Nichtmetalle treffen aufeinander. Beide ziehen an den Elektronen, deshalb teilen sie sich gemeinsame Elektronenpaare.
Beispiele
- H2O
- 2 H2 + O2 → 2 H2O
Signalwörter
- Beide Partner sind Nichtmetalle
- Es bilden sich abgegrenzte Moleküle
- Oft niedrige Schmelz- und Siedepunkte
- Leitet als reiner Stoff keinen Strom
Bindung bestimmen
Bestimme für Calciumchlorid (CaCl2) und für Chlorwasserstoff (HCl), welche Bindungsart vorliegt, und begründe es.
Gegeben:
- CaCl2 aus Calcium und Chlor
- HCl aus Wasserstoff und Chlor
Gesucht:
Bindungsart der beiden Verbindungen mit BegründungLösung:
- Calcium ist ein Metall der 2. Hauptgruppe, Chlor ein Nichtmetall der 7. Hauptgruppe.
- Calcium gibt zwei Elektronen ab, zwei Chloratome nehmen je eines auf: Ca + Cl2 → CaCl2. Es entstehen Ionen, also eine Ionenbindung.
- Wasserstoff und Chlor sind beide Nichtmetalle. Keines gibt Elektronen vollständig ab.
- Sie bilden ein gemeinsames Elektronenpaar und damit ein HCl-Molekül, also eine Atombindung.
CaCl2 ist eine Ionenverbindung mit Ionengitter, HCl eine Molekülverbindung mit Atombindung.
Jetzt bist du dran
Kalium reagiert mit Brom zu Kaliumbromid. Welche Bindung liegt im Produkt vor?
Noch nicht. Kalium ist ein Metall, Brom ein Nichtmetall. Das Kaliumatom gibt sein Außenelektron ab, Brom nimmt es auf – es entstehen Ionen und damit eine Ionenbindung.
Das Wichtigste in Kürze
- Atome binden sich, um eine voll besetzte Außenschale zu erreichen (Edelgasregel).
- Metall plus Nichtmetall ergibt eine Ionenbindung mit Ionengitter.
- Nichtmetall plus Nichtmetall ergibt eine Atombindung mit gemeinsamen Elektronenpaaren.
- Zwischen Metallatomen liegt die Metallbindung mit frei beweglichen Elektronen.
- Schließe nie vom Aussehen auf die Bindung, sondern immer von den beteiligten Elementen.
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