Das Kugelwolkenmodell und die Valenzelektronen
Chemie - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=cFBT2UrYrm0

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 heute geht erstmal um wasser jeder von euch kennt wasser bestehen ja schließlich zu über 70 daraus und
0:06 trinken täglich auch in der chemie als formeln ist es bekannt richtig h2o das war hoffentlich jeder aber wenn man sich
0:15 die struktur anschaut denkt man sich doch immer erst moment warum eigentlich zwei wasserstoffatome warum nicht half
0:21 ihr oder sowas muss doch einen grund dafür geben oder wie kommt man da drauf und selbst wenn das mit den zwei
0:27 wasserstoff unklar ist weiter fakt ist das ding nicht anders aufgebaut also einfach gerade oder so um das zu
0:34 kapieren und noch den aufbau von ganz vielen weiteren stoffen muss man sich die valencia lag thron und das kugl welt
0:40 modell anschauen [Musik] kommen wir zuerst mal zum bösen wort
0:48 weil 1 elektronen klingt am anfang ziemlich kompliziert oder hat man zumindest noch nie irgendwo gehört wenn
0:54 man die dinge aber einfach außen elektro nennt wird das ganze schon klarer also bei den aus elektronen handelt es sich
1:00 um die elektronen die sich an den bindungen beteiligen können wie viele es davon für ein element gibt lässt sich in
1:06 der hauptgruppe ganz einfach sagen dafür müsst ihr euch die elemente in dem periodensystem anschauen also der
1:12 tabelle die euch in jedem schulbuch und die übliche misan anlächelt also ob ihr beste freunde sein die elemente sind da
1:18 in verschiedene spalten angeordnet praktischerweise haben die elemente in der ersten spalte 1 aus und elektron
1:24 also wasserstoff lithium natrium kalium und so weiter haben alle ein außen elektronen die elemente der zweiten
1:32 hauptgruppe also die in der zweiten spalte haben zwei aus und elektronen das geht dann die ganzen ge hauptgruppen
1:38 ohne probleme durch bis zu achten hauptgruppe aber je gilt robert da gibt es mit helium in sonderfall das hat nur
1:46 zwei elektronen und damit auch nur zwei außen elektron für neon argon und so weiter passt es dann wieder mit acht
1:52 außen elektron also vom herausfinden wie viele außen elektronen ein element hat ist wirklich
1:57 kinderleicht einfach schauen in welcher spalte das element steht jetzt kommen wir zurück zu unserem wasser da ist ja
2:04 neben wasserstoff auch sauerstoff drin sauerstoff steht in der sechsten hauptgruppe also hat sechs valencia lag
2:12 thron aber herr der sauerstoff im wasser hat doch keine sechs bindung was stimmt den letzten wieder nicht nur weil der
2:18 sauerstoff sechs valencia elektronen hat hat er nicht automatisch so viele bindung dafür müssen wir erstmal das
2:24 kugl wolk mutterland schauen mit denen kann man jetzt nämlich den molekül aufbau und die atom bindung verstehen
2:30 das ganze ist eine erweiterung von burschen atom modell um den atomkern sind jetzt elektronen schalen angeordnet
2:36 in jeder schale sind kugel wolken das sind nichts anderes als räume für die elektronen da passen bis zu zwei
2:43 elektronen so eine kugel wolke wenn wir uns die erste schale anschauen dann ist es ja gerade die erste zeit in unserem
2:49 periodensystem auf die erste schale passen insgesamt nur zwei elektro und damit nur eine kugel wolke
2:56 die wolke ist speziell da die noch zentral um den kern angeordnetes also ein kreis um den kern bildet auf dem die
3:02 elektronen sind es passen ja nur zwei elektronen drauf der wasserstoff hat nur eins deshalb ist da die kugel wolke mit
3:09 einem elektron befüllt beim helium sind es zwei elektro zu zweit passen die elektronen noch in die wolke deshalb
3:16 sind daher logischerweise 23 ab der nächsten schale wird das ganze spannender ab hier haben wir immer vier
3:23 kugel wolken die außen liegen wenn wir jetzt also die elemente der schale durchgehend fangen wir mit lithium an
3:29 das hat ein wall and electro damit ist eine kugel wolke besetzt jetzt könnt ihr euch vorstellen die elektronen sind
3:36 gäste und die kugel wolken sind zimmer wenn platz ist bekommt erstmal jeder gast ein eigenes zimmer erst wenn die
3:42 zimmer alle einfach belegt sind müssen zwei gestern ein zimmer also bei brillen bohr und kohlenstoff ist noch alles klar
3:49 jeweils ein elektronen in eine freie kugel wolke aber bei stickstoff mit insgesamt 5 mal 1 elektronen ist jetzt
3:56 keine lehre kugel weg mehr frei deshalb gibt es hier eine kugel wolke mit zwei elektronen so werden dann für sauerstoff
4:03 flur und näher und die kugel wolken aufgefüllt bis es nur noch doppelt besetzte kugel wolken gibt für die
4:09 besetzung der elemente die in tieferen streiten also in den nächsten schal liegen kann man sich einfach die oben
4:14 dran anschauen also wenn man phosphor anschaut dann kann man die besetzung mit stickstoff vergleichen eine doppelt
4:20 besetzte kugel wolke und drei einfach besetzt wichtig zu wissen ist jetzt nur die elektronen wolken die einfach
4:27 besetzt sind können bindungen ausbauen bei so einer bindung überlappen zwei einfach besetzte kugel wolken so dass im
4:34 überlappenden raum jetzt zwei elektronen vorhanden sind beispiel hierfür ist methan also ch4 der wasserstoff hat eine
4:42 kugel locker dies einfach besetzt damit keine eine bindung ausbilden der kohlenstoff hat vier einfach besetzte
4:49 kugel wolken damit kann er verbindungen ausbauen jetzt kann man also an jeder kugel wolke von kohlenstoff das
4:55 wasserstoffatom mit seiner kugel wolke überlappen lassen somit erhält man die bekannten verbindung jetzt bleibt noch
5:01 die frage wie man auf die struktur von molekülen schließen kann wichtig ist es die elektronen wolken einen möglichst
5:07 großen abstand zueinander wollen daraus folgt dann auch die räumliche struktur die stoßen sich nämlich ab stellt euch
5:14 vor das sind leute die sich nicht mögen die gehen so weit wie möglich voneinander weg wenn man das an methan
5:19 beispiel anschaut stellt man fest wenn die am weitesten voneinander entfernt sein wollen dann liegen die in einer art
5:25 tetraeder drin also en tetraeder ist eine pyramide mit dreieckiger grund seite zudem sind alle vier flächen
5:33 gleich groß wenn wir das ganze beim wasser an der sauerstoff hat zwei einfach und zwei doppelt besetzte kugel
5:40 wolken damit kann er zwei bindungen ausbilden bei wasser überlappen jetzt wasserstoff und sauerstoff kugel wolken
5:46 an zwei stellen damit ist die formel h2o passend die kugel wolken wollen jetzt den größten möglichen abstand damit
5:54 liegen die zwei bindung gewickelt vor oder probiert mal die jetzt anders zulegen klappt irgendwie nicht da die
6:00 chemiker aber ziemlich faul sind haben sie ja keinen bock da und wolken zu malen deshalb gibt es noch die valent
6:05 strich wurde hier werden die einfach besetzten kugel wolken als punkte dargestellt zum beispiel beim
6:11 wasserstoff die doppelt besetzten kugel wolken an einem atom werden als striche dargestellt sie werden auch freie
6:17 elektronen paare genannt frei insofern dass sie an keiner bildung beteiligt sind bei einem molekül werden die
6:24 überlappenden kugel welt mit ihren elektronen als strich zwischen den beiden element zeichen dargestellt hier
6:30 am beispiel von wasser das ganze spart also deutlich zeit die sonst bei mal drauf geht durch die gewählte form von
6:36 wasser lassen sich jetzt auch andere sachen erklären zum beispiel warum wasser ein dipol ist oder warum es zur
6:42 anomalie von wasser corp dazu schaut euch jetzt dieses video anja