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Bindigkeit

Hier können diese freien Elektronenpaare für eine Bindung eingesetzt werden (Koordinative Bindung), indem die beiden Elektronen des Elektronenpaars in die …

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Inhalt4 Abschnitte
  1. 1. Bedeutung der Bindigkeit
  2. 2. Beispiele in Molekülen
  3. 3. Zusammenhang mit Orbitalen
  4. 4. Freie Elektronenpaare und koordinative Bindungen

Bedeutung der Bindigkeit

Die Bindigkeit, auch Bindungswertigkeit oder Kovalenz, gibt an, wie viele Atombindungen ein Atom eines chemischen Elements innerhalb eines Moleküls eingeht. In einer Lewis- oder Strukturformel entspricht sie der Zahl der Valenzstriche, die von diesem Atom ausgehen.

Sie ist wichtig, um Aufbau und Bindungsverhältnisse von Molekülen zu beschreiben. Dabei werden auch Mehrfachbindungen gezählt: Eine Doppelbindung entspricht zwei Bindungen.

Beispiele in Molekülen

Im Ethan (C₂H₆) besitzt jedes Kohlenstoffatom vier Bindungen und ist daher vierbindig. Jedes Wasserstoffatom besitzt eine Bindung und ist einbindig.

Im Ammoniak (NH₃) ist das Stickstoffatom dreibindig; die Wasserstoffatome sind jeweils einbindig.

Im Formaldehyd (CH₂O) liegt eine Doppelbindung vor. Der Kohlenstoff ist trotzdem vierbindig, die beiden Wasserstoffatome sind einbindig und das Sauerstoffatom ist zweibindig.

Zusammenhang mit Orbitalen

Die Bindigkeit wird hauptsächlich durch die Anzahl einfach besetzter Atomorbitale (AO) bestimmt. Ein einfach besetztes Orbital enthält nur ein Elektron. Solche ungepaarten Elektronen können Bindungen eingehen.

Wasserstoff besitzt ein einfach besetztes s-Orbital (1s¹) und ist deshalb einbindig. Beim Stickstoff führen die drei einfach besetzten p-Orbitale der zweiten Schale, 2p³ in der Konfiguration 1s², 2s², 2p³, zur Dreിബindigkeit.

Bei manchen Elementen verändert Hybridisierung die Zahl der für Bindungen verfügbaren Orbitale. Kohlenstoff hätte im Grundzustand mit der Konfiguration 1s², 2s², 2p² wegen seiner zwei einfach besetzten p-Orbitale zunächst die Bindigkeit zwei. Vor der Bindung wird er jedoch zum Valenzzustand 1s², 2sp³ angeregt. Dann liegen vier einfach besetzte sp³-Orbitale vor, sodass Kohlenstoff vier Bindungen eingehen kann und vierbindig ist.

Freie Elektronenpaare und koordinative Bindungen

Auch freie Elektronenpaare können für Bindungen genutzt werden. Bei einer koordinativen Bindung werden beide Elektronen eines freien Elektronenpaars in die Bindung eingebracht.

Das zeigt das Ammoniumion NH₄⁺: Stickstoff bindet dort an vier Wasserstoffatome. Neben seinen drei üblichen Bindungen setzt er ein freies Elektronenpaar für eine vierte Bindung ein und ist im Ammoniumion daher vierbindig.

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