Читать книгу Physikalische Chemie - Peter W. Atkins - Страница 39

Viele Chemiker bezeichnen die kleinste Einheit einer Substanz mit derselben Zusammensetzung wie das Gesamtmaterial als „Molekül“, egal ob es sich um eine kovalente oder eine ionische Verbindung handelt; sie sprechen beispielsweise auch von einem „Molekül NaCl“. Dieser unsauberen Sprechweise folgen wir nicht. Wir reservieren den Begriff „Molekül“ für individuelle, kovalent gebundene Teilchen (wie in „ein Molekül H₂O“); für ionische Verbindungen verwenden wir den Begriff „Formeleinheit“.

Abb. G.1 Einige typische Lewisstrukturen von einfachen Molekülen und Ionen. Die Strukturen zeigen die Bindungs- und freien Elektronenpaare, sagen aber außer in sehr einfachen Fällen nichts über die Gestalt der Moleküle aus.

Abb. G.2 Die Bezeichnungen der geometrischen Anordnungen, die man zur Beschreibung symmetrischer mehratomiger Moleküle verwendet.

Abb. G.3 (a) Die Einflüsse auf die Molekülstruktur von SF₄ nach der VSEPR-Theorie. (b) Das Ergebnis ist eine deformierte Wippe.

Kovalente Bindungen können auch polar sein, d. h. einer ungleichmäßigen Verteilung des Bindungselektronenpaars zwischen den beiden verbundenen Atomen entsprechen. In diesem Fall erhält eines der beiden verknüpften Atome eine positive Partialladung (die man durch δ+ symbolisiert) und das andere eine negative (δ–). Die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen an sich zu ziehen, wenn es Teil eines Moleküls ist, wird durch die Elektronegativität χ des Elements beschrieben. Die benachbarte Anordnung gleich großer Partialladungen mit entgegengesetzten Vorzeichen entspricht einem elektrischen Dipol. Wenn die Ladungen +Q und –Q sind und sie einen Abstand d voneinander haben, ist der Betrag des elektrischen Dipolmoments μ = Qd. Ob ein Molekül als Ganzes polar ist oder nicht, hängt von der geometrischen Anordnung der Bindungen ab; symmetrische Molekülen sind oft unpolar, obwohl sie polare Bindungen enthalten. So enthält das Molekül CO₂ (das die Struktur OCO besitzt) zwei polare CO-Bindungen, deren Dipole sich jedoch ausgleichen, sodass das Molekül insgesamt unpolar ist.