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Chemische Bindungen

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 15 min
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Steckbrief

Atome bilden chemische Bindungen aus, um durch gemeinsame Nutzung oder Abgabe bzw. Aufnahme von Elektronen einen energetisch günstigeren Zustand zu erreichen.

Teilen sich zwei Atome eines oder mehrere Elektronenpaare, sind sie kovalent gebunden. Durch die kovalente Bindung erreichen beide Bindungspartner die Konfiguration des jeweils folgenden Edelgases, die energetisch besonders günstig ist.

Haben die an der Bindung beteiligten Atome unterschiedliche Elektronegativitäten, werden die bindenden Elektronen vom elektronegativeren Atom stärker angezogen als vom weniger elektronegativen. Das Elektronenpaar hält sich dann näher an dem Atom mit der höheren Elektronegativität auf. Solche Bindungen werden als polare Bindungen bezeichnet.

Auch in unpolaren Molekülen kommt es – durch die Bewegung der Elektronen um den Atomkern – zu temporären Dipolen. Zwischen diesen bilden sich relativ schwache zwischenmolekulare Wechselwirkungen aus; die Van-der-Waals-Bindungen.

Stellt ein Atom sein freies Elektronenpaar der Bindung komplett zur Verfügung, spricht man von einer koordinativen Bindung. Diese kommen insbesondere in Metallkomplexen vor.

Wenn Atome Elektronen aufnehmen oder abgeben, gleichen sich die Ladungen der Protonen und der Elektronen nicht mehr aus, es entstehen Ionen. Kationen haben weniger Elektronen als Protonen, Anionen haben mehr Elektronen als Protonen.

Ionenbindungen sind dadurch charakterisiert, dass Kationen und Anionen elektrostatisch wechselwirken. Es entstehen dabei die Ionenverbindungen oder Salze, für die die Bildung eines Kristallgitters charakteristisch ist.

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Chemische Bindungen

Bei kovalenten Bindungen wird das bindende Elektronenpaar beiden an der Bindung beteiligten Atomen zugeordnet. Haben beide Bindungspartner sehr ähnliche Elektronegativitätswerte, ist die Bindung apolar. Ist ein Bindungspartner elektronegativer als der andere, ist die Bindung polar. Der elektronegativere Partner zieht das Elektronenpaar stärker zu sich. Er erhält eine negative Partialladung (δ–), sein Bindungspartner ist dann positiv polarisiert (δ+). Bei Ionenbindungen überlässt der eine Bindungspartner sein Elektron dem anderen Bindungspartner vollkommen.

(Quelle: Horn, Biochemie des Menschen, Thieme, 2015)
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    Chemische Bindung

    Abhängig von ihrer Elektronenkonfiguration unterscheiden sich Atome in ihrem Bestreben, chemische Bindungen einzugehen:

    Energetisch besonders günstig und daher sehr stabil ist die Konfiguration der Edelgase. Ihre äußersten Orbitale sind mit 8 bzw. 2 Elektronen (Helium) voll besetzt. Sie bilden daher nur in beschränktem Umfang chemische Verbindungen.

    Atome und Ionen streben danach, durch Aufnahme oder Abgabe von Elektronen bzw. durch die Bildung von Verbindungen die Edelgaskonfiguration zu erreichen (siehe Oktettregel). Wenn dafür 2 Atome oder Ionen in Wechselwirkung treten, also gemeinsam Elektronen nutzen oder diese dem Partner überlassen oder sie von diesem aufnehmen, entsteht eine chemische Bindung.

    Ionenbindung

    Ionen

    Im ungeladenen Zustand entspricht die Anzahl der Protonen eines Atoms immer der Anzahl seiner Elektronen. Besitzt ein Atom oder Molekül ein oder mehrere Elektronen weniger oder mehr als im Neutralzustand (ungeladenen Zustand), wird es als Ion bezeichnet.

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      zuletzt bearbeitet: 06.12.2022
      Fachlicher Beirat: Dr. rer. nat. Gisela Boeck, 11.07.2022
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