30 Tage kostenlos testen:
Mehr Spaß am Lernen.

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Polare Atombindung 08:21 min

Textversion des Videos

Transkript Polare Atombindung

Guten Tag, und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um die polare Atombindung. Zunächst wollen wir uns daran erinnern, was man unter Atombindung versteht. Als Nächstes werden wir erarbeiten, in welchem Fall Polarität eintritt. Dann werden wir die daraus resultierenden Stoffeigenschaften kurz benennen. Und schließlich werden wir ein Entscheidungskriterium für die polare Atombindung formulieren. 1. Atombindung: Nehmen wir zum Beispiel das Wasserstoffmolekül. 2 Wasserstoffatome, die jeweils über ein Außenelektron verfügen, vereinigen sich zu einem Wasserstoffmolekül, indem sie aus ihren beiden Elektronen eine Bindung aufbauen. Dies ist hier rot gekennzeichnet. Im Chlormolekül findet ein analoger Prozess statt. 2 freie Außenelektronen aus 2 Atomen vereinigen sich zu einem Chlormolekül. Das Bindungselektronenpaar habe ich wieder rot gekennzeichnet. Im Gegensatz zu den Wasserstoffatomen gibt es hier noch nicht bindende Elektronenpaare, die ich blau gekennzeichnet habe. Also rot = bindend und blau = nicht bindend. Als letztes Beispiel das Stickstoffmolekül. 2 Stickstoffatome verbinden sich. Jedes Stickstoffatom verfügt über 3 Elektronen, die für die Bindungen benötigt werden und jeweils ein Elektronenpaar, blau gekennzeichnet, welches als nicht bindendes Elektronenpaar bestehen bleibt. Die Atombindung ist somit die Bildung von gemeinsamen Elektronenpaaren. Es kommt zur Bindung. Dabei wird die Edelgaskonfiguration für die beteiligten Bindungspartner erzielt. 2. Polarität: Nehmen wir zum Beispiel das Chlormolekül und betrachten seine Außenelektronen. Jedes der beteiligten Atome behält 3 nicht bindende Elektronenpaare. Außerdem besteht ein gemeinsames Elektronenpaar, das die Bindung ausmacht. Wir haben es hier mit einer Gleichverteilung der Elektronen zu tun. Wenn wir das Chlorwasserstoffmolekül rechts daneben betrachten, so stellen wir fest, dass wir es hier mit einer Ungleichverteilung der Elektronen zu tun haben. Bei Betrachtung der Polarität kommt man zum Schluss, dass im Chlormolekül keine Polarität vorliegt. Das Molekül ist unpolar. Man kann experimentell feststellen, dass am Chloratom eine partiell negative Ladung vorhanden ist, δ-. Genauso befindet sich am Wasserstoffatom eine partielle positive Ladung, δ+. Das Chlorwasserstoffmolekül HCL ist polar. Zur Klassifizierung der Polarität wurde der Begriff Dipol eingeführt. Am Chlormolekül können wir keine unterschiedlichen Partialladungen ausmachen. Es besteht kein Dipol. Am Chlorwasserstoffmolekül haben wir einen positiven und einen negativen Pol. Es gibt einen Dipol. Man kann nun das sogenannte Dipolmoment experimentell bestimmen. Für das Chlormolekül wurde ein Dipolmoment von 0 gemessen. Für das Chlorwasserstoffmolekül ein Dipolmoment von >0. Wir kommen zum Schluss: Eine polare Atombindung liegt vor, wenn die Bindungspartner die Elektronen unterschiedlich stark anziehen. Welche Stoffeigenschaften ergeben sich, für Verbindungen mit polaren Atombindungen? Betrachten wir einige dieser sogenannten Dipolmoleküle. Das Chlorwasserstoffmolekül HCL, das Wassermolekül H2O, das Brohmwasserstoffmolekül HBr und das Ammoniakmolekül NH3. Polare Verbindungen sind gut wasserlöslich. Das beruht unter anderem darauf, dass bei ihnen Protonenübergänge stattfinden. Eine Form des Protonenübergangs a ist die Dissoziation. Beim Chlorwasserstoffmolekül HCL findet die Dissoziation in Wasserstoffionen H+ und in Chloridionen CL- statt. Die zweite Form des Protonenübergangs b ist die Protonierung. So wird zum Beispiel in wässriger Lösung Ammoniak NH3 protoniert. Das Ammoniakmolekül NH3 reagiert mit einem Wasserstoffion H+ zu einem Ammoniumion NH4+. Stoffe mit polaren Atombindungen sind zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen befähigt. Bei den Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Wassermolekülen kommt es zu einer Wechselwirkung zwischen den Sauerstoffatomen und den Wasserstoffatomen der verschiedenen Wassermoleküle. Die Anziehungen, die ausgeübt werden, sind das Ergebnis der unterschiedlichen Ladungen zwischen den Sauerstoffatomen, die negative Partialladungen tragen, und den Wasserstoffatomen, die positive Partialladungen tragen. Als Ergebnis dessen bilden sich größere Molekülaggregate und es kommt zu einer Siedepunktserhöhung. Das ist äußerst bedeutungsvoll. Ansonsten wäre Wasser unter Raumbedingungen ein Gas. Wenden wir uns nun einem wichtigen Entscheidungskriterium zu, dass uns gestattet zu entscheiden, wann wir es mit einer polaren Atombindung zu tun haben. Das Entscheidungskriterium ist die sogenannte Elektronegativitätsdifferenz. Die Elektronegativitätsdifferenz wird häufig mit ΔEN abgekürzt. EN, die Elektronegativität nach Pauling ist ein Maß für die Fähigkeit, Elektronen der Bindung anzuziehen. Pauling ermittelte für Wasserstoff einen Wert von 2,1, für Kohlenstoff von 2,5, für Chlor von 3,0 und für Sauerstoff ergab sich eine Elektronegativität von 3,5. Wir wollen nun einige Elektronegativitätsdifferenzen ΔEN berechnen. Für Methan CH4 erhalten wir 2,5 - 2,1 = 0,4. Das Wasserstoffmolekül H2 hat eine Elektronegativitätsdifferenz ΔEN von 2,1 - 2,1 = 0. Für Diamant erhalten wir 2,5 - 2,5 = 0. Und weiter erhalten wir für Chlorwasserstoff HCL 3,0 - 2,1 = 0,9. Und für Wasser schließlich H2O ergibt sich 3,5 - 2,1 = 1,4. Wasserstoff H2, Methan CH4 und der Diamant sind unpolare Verbindungen. Bei Chlorwasserstoff HCL und beim Wasser H2O handelt es sich um polare Stoffe. Wie können wir nun ungefähr abschätzen, ob es sich um eine polare Atombindung handelt? Die Elektronegativitätsdifferenzen von chemischen Verbindungen liegen im Bereich von 0 bis etwa 3. Dazwischen kennzeichnen wir noch die Werte von 0,6 und 1,8. Bei kleinen Differenzen zwischen 0 und 0,6 hat man es mit unpolaren Verbindungen zu tun. Der Bereich von etwa 0,6 bis 1,8 umfasst die polaren Verbindungen. Beginnend mit 1,8 und mehr hat man es meistens mit Ionenverbindungen zu tun. Achtung, die Zahlen sind Orientierungswerte, keine Dogmen. Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit, auf Wiedersehen.

13 Kommentare
  1. Default

    Das Video fand ich gut vorallem der Schluss war gut erklärt aber ich fand am Anfang war es ein bisschen zu schnell da bin ich nicht ganz hinterher gekommen

    Von Marievdsteeg, vor mehr als 4 Jahren
  2. 001

    Ich bitte darum zu lesen, was dazu schon geschrieben wurde.
    höhere Elektronegativität ===> delta-
    niedrigere Elektronegativität===> delta+
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 5 Jahren
  3. Img 6384

    Gut! Aber wann habe ich delta+ und wann delta- ? :)

    Von Tina Saltner, vor etwa 5 Jahren
  4. Default

    Aber sonst habe ich alles verstanden

    Von Schnina78, vor etwa 5 Jahren
  5. Default

    Ich verstehe immer noch nicht ganz, wann ich delta+ und wann ich delta- habe

    Von Schnina78, vor etwa 5 Jahren
  1. Img 0153

    ich find alle deine Videos super

    Von Kerstin Zander, vor mehr als 5 Jahren
  2. Default

    Vielen dank :D

    Von Wildenspringer, vor mehr als 5 Jahren
  3. Default

    Vielen lieben Dank für die Antwort und das Beispiel jetzt bin ich mir da sicherer.
    lg Deniz

    Von Deniz C, vor mehr als 5 Jahren
  4. 001

    So ist es. H-Cl mit EN = 2,1 (H) und 3,0 (Cl) bedeutetet dass das Clor-Atom in einer chemischen Bindung das Elektroenpaar stärker an sich heran zieht als das Wasserstoff-Atom. Also ist die Partialladung am Cl-Atom negativ, am H-Atom positiv.
    Übrigens: Ich bin kein Erbsenzähler, aber "Stoffe" tragen NIEMALS Partialladungen. Das können nur Atome in chemischen Verbindungen.
    Stoffe können Ladungen aufnehmen, Elektronen oder Protonen. Aber das ist etwas ganz anderes.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 5 Jahren
  5. Default

    zu meiner Frage ich hab es wie folgt erfahren das jeweilige Atom welches die höhere Elektronegativität aufweißt hat dementsprechend eine geringere negative Ladung d.h doch dann im Kernpunkt das wenn EN = hoch = negative partialladung
    EN = gering = positive partialladung
    ist das so richtig verstanden ?
    vielen dank
    lg
    Deniz

    Von Deniz C, vor mehr als 5 Jahren
  6. Default

    Das Video ist sehr gut erklärt nur eine Frage noch, woher kann ich erkennen ob es sich um einen positive oder negative Partialladung des jeweiligen stoffes handelt.
    Vielen Dank
    lg
    Deniz

    Von Deniz C, vor mehr als 5 Jahren
  7. Default

    Hat mir sehr geholfen, vielen Dank!

    Von Nonnenbroich, vor mehr als 6 Jahren
  8. Default

    woher weiß ich ob mein atom delta - oder delta + hat ?

    Von Linadiddlina, vor etwa 7 Jahren
Mehr Kommentare

Polare Atombindung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Polare Atombindung kannst du es wiederholen und üben.

  • Benenne die resultierenden Bindungsarten.

    Tipps

    Je höher die Elektronegativitätsdifferenz ist, desto höher sind die Kräfte zwischen den Bindungspartnern.

    In Salzen (Ionenbindungen) herrschen höhere Kräfte vor als in polaren Verbindungen.

    Lösung

    Ab einer $\Delta EN$ von 0,6 spricht man von einer polaren Atombindung.

    Ab 1,8 kommt es zu einer Ionenbindung. Hier sind die Kräfte sehr hoch, da vollständige Ladungen miteinander wechselwirken. Aufgrund der hohen coloumbschen Anziehungskraft zwischen entgegengesetzten Ladungen bauen Salze ein Kristallgitter auf und haben einen sehr hohen Schmelz- sowie Siedepunkt.

  • Definiere die polare Atombindung und die Elektronegativität.

    Tipps

    Eine Atombindung nennt man auch kovalente Bindung oder Elektronenpaarbindung.

    Lösung

    In den meisten Stoffen, die uns im Alltag umgeben, herrschen Atombindungen vor. Ob diese nun polar oder unpolar sind, darüber entscheiden die Bindungspartner, bzw. deren Elektronegativität.

    Hat einer der Partner eine sehr hohe EN im Vergleich zum anderen Partner, zieht er die Bindungselektronen viel stärker zu sich heran. Bei diesem Partner herrscht nun eine viel höhere Ladungsdichte als beim anderen Partner. Dadurch entstehen sogenannte Ladungsschwerpunkte, die auch Partialladungen genannt werden.

  • Bestimme die Polarität der folgenden Verbindungen.

    Tipps

    Wann ist eine Verbindung polar?

    Denke an die Elektronegativitäten.

    Lösung

    Um zu ermitteln, welcher dieser Stoffe am polarsten ist, musst du zuerst die Elektronegativitäten der Bindungspartner kennen. Daraus kannst du dann die Elektronegativitätsdifferenz bilden.

    $\begin{array}{c|c|c|c} Verbindung & EN Bindungspartner~ 1 & EN Bindungspartner~ 2 & \Delta EN \\ \hline HF & F:~ 4,0 & H:~ 2,1 & 1,9 \\ \hline H_2O & O:~ 3,5 & H:~ 2,1 & 1,4 \\ \hline C_2H_5OH & O:~ 3,5 & H:~ 2,1 & 1,4 \\ \hline C_2H_6 & C:~ 2,5 & H:~ 2,1 & 0,4 \\ \hline Cl_2 & Cl:~ 3,0 & Cl:~ 3,0 & 0 \end{array} $

    Wasser und Ethanol ($C_2H_5OH$) weisen zwar die gleiche $\Delta EN$ zwischen Sauerstoff und Wasserstoff auf, aber im Ethanol hat der unpolare Ethylrest einen Einfluss auf die Gesamtpolarität. Je länger der Alkylrest eines Alkohols wird, desto stärker wird der unpolare Charakter. Dementsprechend ist Heptanol $C_7H_{15}OH$ unpolarer, und somit schlechter in Wasser löslich, als Propanol $C_3H_7OH$.

  • Bestimme die Eigenschaften von polaren Verbindungen.

    Tipps

    Gleiches löst sich in Gleichem.

    Der positive Ladungsschwerpunkt des Wasserstoffs wechselwirkt mit dem negativen des Sauerstoffs. Das ist eine Wasserstoffbrückenbindung.

    Lösung

    Die Polarität von Verbindungen hat starke Auswirkungen auf ihre Eigenschaften und ihr chemisches Verhalten.

    Wasser ist selbst stark polar. Daher lösen sich polare Stoffe sehr gut in Wasser, aber schlecht in dem unpolaren Lösemittel Benzin.

    Wasser und auch andere Dipole, die Wasserstoff enthalten, bilden Wasserstoffbrückenbindungen aus. Dabei kommt es zu einer Wechselwirkung der positivierten Wasserstoffatome und den negativierten Sauerstoffatomen. So ergibt sich eine Molekülvergrößerung, was unter anderem für den hohen Siedepunkt und die hohe Oberflächenspannung von Wasser verantwortlich ist.

  • Lege die Ladungsschwerpunkte der Dipole fest.

    Tipps

    Welcher der Bindungspartner ist der elektronegativere?

    Die EN ist ein Maß für die Fähigkeit eines Atoms, die Bindungselektronen an sich zu ziehen.

    Lösung

    $O$ hat eine EN von 3,5, $H$ eine von 2,1. Daher zieht der Sauerstoff die Bindungselektronen stärker zu sich. Am Sauerstoff halten sich also mehr Elektronen auf als an den beiden Wasserstoffen.

    Folglich befindet sich der negative Ladungsschwerpunkt (oder die Partialladung) am Sauerstoff und an beiden Wasserstoffen befindet sich ein positiver Ladungsschwerpunkt.

    Analog verhält es sich mit $HCl$. Chlor besitzt eine EN von 3,0.

  • Gib an, welche Bindungsart in den folgenden Verbindungen vorliegt.

    Tipps

    Die Elektronegativitätsdifferenz gibt Aufschluss über die Polarität eines Stoffes.

    Flour $F$ hat die höchste EN.

    Lösung

    Um festzustellen, welche Art von Bindung in einem Stoff vorherrscht, musst du die Elektronegativitäten der Bindungspartner miteinander vergleichen.

    Ist die Differenz der EN gering, also unter 0,6, ist der Stoff unpolar. In unpolaren Stoffen, wie z.B. Kohlenwasserstoffen, herrschen van-der-Waals-Kräfte vor. Diese Kräfte sind relativ schwach, daher ist der Zusammenhalt der Moleküle untereinander ebenfalls schwach. Dies äußert sich in einer niedrigen Siedetemperatur.

    Liegt die Differenz zwischen 0,6 und 1,8, ist der Stoff polar. In polaren Stoffen kommen zu den van-der-Waals-Kräften noch Wasserstoffbrückenbindungen hinzu. Dadurch ist der Zusammenhalt der Moleküle untereinander viel stärker, wodurch polare Stoffe einen relativ hohen Siedepunkt besitzen.

    Ist die Differenz noch höher, liegt eine Ionenbindung vor. Es liegen nun nicht mehr Partialladungen, sondern echte Ladungen vor. Die Kräfte zwischen den Partnern sind sehr groß. Aus diesem Grund haben Salze einen sehr hohen Schmelzpunkt, z.B. $T_{Schmelz} (NaCl)= 801°C$.