Bindungsarten im Vergleich

Ein FLIEẞENDER Übergang vom Kind zum Erwachsenen, oder doch eher klar ABGEGRENZT, wie bei diesem Schmetterling? Wie sich das in der Chemie zwischen den Bindungsarten verhält, siehst du, wenn wir sie hier einmal im Vergleich betrachten. Du solltest bereits die Atombindung kennen (auch kovalente Bindung genannt), sowie die Ionenbindung, und die Metallbindung. Das sind die drei Bindungsarten, nach denen Atome chemische Bindungen miteinander eingehen. Aber sind die drei wirklich so klar voneinander abzugrenzen? Sehen wir uns die KOVALENTE Bindung mal genauer an. Hier gibt es nochmal eine Unterteilung:Bindungen zwischen zwei Atomen des GLEICHEN Elements, wie hier im Wasserstoffmolekül, nennen wir UNPOLAR. Atombindungen zwischen zwei UNTERSCHIEDLICHEN Bindungspartnern, sind hingegen POLAR. Denn weil zwei GLEICHE Atome die gleiche Elektronegativität haben (die wir aus dem Periodensystem herauslesen können), ist die Verteilung der Bindungselektronen hier SYMMETRISCH. Zwei Atome mit UNTERSCHIEDLICHEN Elektronegativitäten, wie hier Wasserstoff und CHLOR, bilden hingegen eine Bindung mit ASYMMETRISCHER Ladungsverteilung. So bilden sich ZWEI Pole: eine NEGATIVERE und eine POSITIVERE Seite. Also: polar. Aber eigentlich ist die Unterscheidung gar nicht so klar, wie sie auf den ersten Blick scheint. Im METHAN-Molekül beispielsweise haben wir AUCH unterschiedliche Bindungspartner. Trotzdem gelten die Bindungen zwischen Wasserstoff und Kohlenstoff als UNPOLAR. Denn die DIFFERENZ der Elektronegativitäten (Delta- abgekürzt) ist so GERING, dass keine wesentlichen Ladungsverschiebungen auftreten. Um dennoch eine klare Entscheidungsregel zu haben, wurde sich auf einen Schwellenwert geeinigt: Ist die Differenz zwischen größerer und kleinerer Elektronegativität KLEINER als 0,5 (so wie HIER), zählt die Bindung als UNPOLAR. Das ist bei Kohlenstoff und Wasserstoff der Fall, und natürlich ebenso bei zwei GLEICHEN Atomen. Ist Delta- hingegen GRÖẞER als 0,5 (wie bei Chlorwasserstoff), haben wir es mit einer POLAREN Bindung zu tun. Der Schwellenwert 0,5 ermöglicht eine klare Unterscheidung. Allerdings verschleiert er auch, dass der Übergang zwischen den unpolaren und polaren Eigenschaften der Stoffe eigentlich FLIEẞEND ist. GENAUSO verhält sich das auch im Vergleich mit der Ionenbindung. Bei der UNPOLAREN Atombindung werden Bindungselektronen gleichmäßig AUFGETEILT, während sie bei der Ionenbindung vollständig von einem zum anderen Partner ÜBERGEHEN (wodurch sich IONEN bilden). Die POLARE Atombindung stellt in dieser Hinsicht eine Zwischenstufe dar: Hier werden die Bindungselektronen von EINEM Partner zwar stärker angezogen, aber eben NICHT ganz aufgenommen. So gesehen haben wir auch hier einen FLIEẞENDEN Übergang. Trotzdem gibt es wieder ein Entscheidungskriterium: Ab einem Betrag von Delta- GRÖẞER als 1,7 gehen wir davon aus, dass eine Ionenbindung vorliegt. Eine kurze Rechung mit dem Beispiel Natriumchlorid zeigt: EINDEUTIG ionisch. Dieser Schwellenwert ist nützlich, er versagt allerdings in einigen Fällen: Bei FLUORwasserstoff kommen wir auf einen Wert von 1,78. Aus anderen Messungen wissen wir aber, dass es sich trotzdem um ein kovalent gebundenes MOLEKÜL handelt – und keineswegs um ein SALZ (was ja eine Ionenverbindung wäre). Andersherum ist hingegen Aluminiumchlorid ganz klar ein Salz, obwohl es mit einem Wert von 1,55 deutlich unter unserem Schwellenwert liegt. Da könnte man jetzt sagen: Okay, wenn ein METALL dabei ist, ist es eben ein Salz. Aber diese Regel trifft wiederum bei vielen Metall-OXIDEN nicht ganz zu. Calciumoxid gilt beispielsweise als SALZ mit ionischen Bindungen. Bei Oxiden mit Übergangsmetallen wie Kupfer oder EISEN ist das allerdings gar nicht so leicht zu sagen, weil deren Bindungen starke KOVALENTE Anteile aufweisen. Deshalb zählen einige Fachleute die Metalloxide generell NICHT zu den Salzen, egal ob ihr Delta--Wert über 1,7 liegt oder nicht. Für die Schule ist dieser Schwellenwert trotzdem ganz nützlich. Da hast du wenigstens was in der Hand und musst dir nicht über komplizierte Kristallstrukturen den Kopf zermartern. Dazu noch eine Faustregel zu den Bindungsarten: Je größer der Unterschied der Elektronegativitäten zweier Bindungspartner ist, desto GRÖẞER ist die BindungsENERGIE. Das heißt: Ionenbindungen sind in der Regel stärker und stabiler als polare Atombindungen, und diese wiederum stärker als unpolare. Schön. Aber was ist eigentlich mit der Metallbindung? Die tanzt ein bisschen aus der Reihe, denn hier werden ALLE Außenelektronen unter ALLEN Atomen eines Stoffes geteilt. Ein Metall oder eine Metall-Legierung müssten wir so gesehen als einziges, RIESIGES Molekül betrachten. Das ist dann doch zu viel fließender Übergang! Und auch zu viel für dieses Video. Fassen wir zusammen: Der Übergang von unpolaren und polaren Atombindungen hin zu Ionenbindungen verläuft mehr oder weniger FLIEẞEND. Mit der Berechnung der Elektronegativitätsdifferenz Delta- können die Bindungsarten dennoch grob je nach Stoff unterschieden werden (wobei die Schwellenwerte lediglich als Richtwerte dienen und es Ausnahmen gibt). Okay, also wenn auf der Ebene der TEILCHEN schon alles so kompliziert und uneinheitlich ist, dann ist die große Vielfalt der Natur da draußen ja eigentlich nicht so verwunderlich. und echt schön, oder?