Moleküle: Die Atombindung
Moleküle sind nach außen hin elektrisch neutrale Teilchen, die aus mindestens zwei Atomen aufgebaut sind. Die einzelnen Atome werden nicht über ein Ionengitter verknüpft. Stattdessen haben Moleküle Elektronenpaarbindungen (auch Atombindungen oder kovalente Bindungen genannt).
Bei dieser Art von Bindung handelt es sich um eine chemische Bindung zwischen Nichtmetallatomen, bei der die an der Bindung beteiligten Elektronen beiden Atomen gehören. Dies kann man gut an einem Beispiel erklären:
Wasserstoff liegt als freies Gas biatomar vor. Dies liegt daran, dass Wasserstoff als einzelnes Atom ein Valenzelektron hat. Wie oben beschrieben versuchen Atome jedoch möglichst den Oktettzustand zu erreichen. Für Wasserstoff bedeutet das, dass es noch ein Elektron braucht, um auf zwei Valenzelektronen zu kommen.
Ein zweites Wasserstoffatom hat das gleiche „Problem“. Wenn nun beide Atome sich soweit annähern, dass sich ihre Atomhüllen überschneiden, können die beiden Elektronen auch in die Hülle des anderen eindringen. Da sich die Elektronen sehr schnell bewegen, wirken sie so, als ob beide zu einem Atom (und gleichzeitig zum anderem) gehören.
Die beiden Elektronen, die auch als bindendes Elektronenpaar bezeichnet werden, halten sich jedoch die meiste Zeit aufgrund der elektrischen Ladung zwischen den Atomkernen auf. Eine (vereinfachte) Darstellung ist rechts zu erkennen (der grüne Bereich ist der bevorzugte Aufenthalt).
Elektronenpaarbindungen können auch Mehrfachbindungen ausbilden, wenn dadurch der Edelgaszustand dadurch erreicht werden kann. Zum Beispiel:
- Einfachbindung: H2S
- Zweifachbindung: O2
- Dreifachbindung: N2
Die Mehrfachbindungen werden mit der entsprechenden Anzahl an übereinanderliegenden Linien dargestellt. Kohlenstoffdioxid (CO2) wird folglich so geschrieben:
