Hmm, mir scheint das fehlen die kompletten Grundlagen der
Chemie.
Du solltest die klarmachen was ein Atom ist und wie sich daraus Moleküle aufbauen.
Ich versuchs mal stark vereinfacht:
Ein Atom besteht aus einem Kern (Protonen und Neutronen) und den darum kreisenden Eletronen. Der Kern ist für die Chemie uninteressant. Die Elektronen können nur in bestimmten Abständen um den Kern kreisen. In jedem dieser Abstände, auch Bahnen genannt, haben nur eine bestimmte Anzahl von Elektronen Platz, ist eine Bahn voll, muss eine nächsthöhere besetzt werden.
Für die Chemie ist nur die letzte Bahn interessant, also die die am Weitesten vom Kern entfernt ist. Elektronen in dieser Bahn nennt man Valenzelektronen. Es können 1-8 Valenzelektronen in jedem Atom vorhanden sein. Nach dieser Anzahl richtet sich die Gruppe in der das Atom im Periodensystem eingeordnet wird. Ein Elektron == Gruppe eins (ganz link), z.B. Natrium, zwei Elektronen == Gruppe zwei, usw. bis Gruppe acht ganz rechts.
Die Anzahl der Valenzelektronen prägen die chemischen Eigenschaften des Atoms, deshalb auch die Anordnung im Periodensystem. Atome in der gleichen Gruppe weisen ähnliche chemische Eigenschaften auf.
Acht Valenzelektronen bedeuten, dass die äusserste Bahn voll besetzt ist. Das Atom ist dann chemisch sehr stabil. In der achten Gruppe des Periodensystems finden sich dann auch die Edelgase, die chemisch kaum reaktiv sind. Alle Atome streben nun nach Stabilität, ergo wollen sie auch 8 Valenzelektronen. Diesen Zustand nennt man Oktettzustand (lateinisch okta=acht)
Deswegen gehen Atome Bindungen mit anderen Atomen ein und teilen sich eine gewisse Anzahl von Valenzelektronen. Die verbundenen Atome nennt man Moleküle. Nicht alle Valenzelektronen nehmen an der Bindung teil, die meisten bleiben in der Regel in ihrer alten Bahn. Die Valenzelektronen die nun an der Bindung teilnehmen, nennt man (wer hätte es gedacht) Bindungselektronen. Die Anzahl der möglichen Bindungselektronen eines Atoms nennt man Wertigkeit.
Zu deinem Beispiel: Natrium ist in der ersten Gruppe, hat somit ein Valenzelektron. Es hat damit die Wertigkeit 1 (ist halt nur ein Valenzelektron da). Sauerstoff ist in der sechsten Gruppe, hat somit 6 Valenzelektronen. Für den Sauerstoff ist es einfacher 2 zusätzliche Valenzelektronen mit seinem Bindungspartner zu teilen um auf insgesamt acht Valenzelektronen zu kommen. Deswegen die Wertigkeit 2.
Ein Sauerstoffatom braucht also zwei Elektronen um auf den stabilen Oktektzustand zu komen, ein Natriumatom hat aber nur eins. Ergo müssen sich zwei Natriumatome mit einem Sauerstoffatom verbinden. Warum dann 4Na und ein O_2? Nun, einzelne Sauerstoffatome sind wegen der zwei fehlenden Valenzelektronen instabil, es verbindet sich daher gerne mit einem zweiten Sauerstoffatom, welche sich beide Valenzelektronen teilen, das nennt man Doppelbindung. Es kommen also praktisch in der Luft nur O_2 Moleküle vor, deswegen die 4 nötigen Natriumatome.
Einige Beispiele:
Ein Stickstoffatom hat 5 Valenzelektronen, Wertigkeit 8-5=3 es bildet mit einem zweiten Stickstoffatom eine Dreifachbindung (3 Bindungselektronen).
Ein Wasserstoffatom hat nur ein Valenzelektron (das einzige des gesamten Atoms übrigens), deswegen Wertigkeit 1. Ein Wassermolekül hat demnach auch nur 2 Valenzelektronen, jeweils eins von jedem Atom. Die Stabilität hält sich deswegen auch in Grenzen, Wasserstoff (H_2) ist ja auch chemisch sehr reaktiv.
Ein Natriumatom mit seinem einen Valenzelektron bindet sich natürlich bevorzugt mit einem Atom welches sieben Valenzelektronen hat (7+1=8). Ein solcher Bindungspartner wäre z.B. Chlor aus der siebten Hauptgruppe. Diese Verbindung, Natriumchlorid, ist somit sehr stabil, wir kennen es als Kochsalz. Je größer die Stabilität des gebildeten Moleküls, desto heftiger die chemische Reaktion, weil Stabilität generell den Zustand mit dem geringsten Energiegehalt bedeutet.
So, lange Rede, kurzer Sinn, ich hoffe es hat wenigstens etwas Klarheit gebracht, wenn nicht => fragen.
Bearbeitet von Lord Helmchen am 03.06.2007 19:10:34
