Wie sind die Oxoanionen miteinander verbunden?
Z.B: SO₄²⁻
Wie sind S und O miteinander verknüpft? Welche chemische Bindung liegt hier vor?
3 Antworten
Anionen sind nichts anderes als Moleküle mit zusätzlicher negativer Ladung. In vielen Fällen wären sie als Neutralmoleküle nicht stabil, z.B. SO₄²¯, CN¯, CO₃²¯, NO₃¯, in anderen Fällen kann man sich die Bildung der Anionen so vorstellen, daß man einem neutralen Molekül wie SO₃ oder NO₂ zusätzliche Elektronen anbietet und SO₃²¯ bzw. NO₂¯ erhält; sowas gibt es auch in der organischen Chemie, z.B. Cyclooctatetraen C₈H₈, das bildet ein recht stabiles Dianion C₈H₈²¯.
Welche Art von Bindungen hält Moleküle zusammen? Natürlich stinknormale kovalente Bindungen. Das können Einfach- oder Mehrfachbindungen sein, und viele Oxoanionen sind zusätzlich mesomeriestabilisiert, d.h. die Einfach- und Doppelbindungen sind quer übers Molekül verschmiert. Wenn man z.B. eine Lewis-Formel fürs Sulfat anschreibt, dann hat die zwei S=O-Doppebindungen und zwei S–O-Einfachindungen. Im realen Ion sind aber alle Bindungen gleich lang (Tetraedersymmetrie), es liegen also vier gleichwertige 1½-fachbindungen vor. Dadurch wird die negative Ladung auf mehr Atome verteilt, es kommt zu weniger Abstoßung, und das Ion wird stabiler. Das ist auch der Grund, weshalb die Säurestärke von Sauerstoffsäuren mit der Anzahl der O-Atome steigt, z.B. HOCl < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄ oder H₂SO₃ < H₂SO₄. In jedem dieser Fälle kann die negative Ladung auf alle vorhandenen O-Atome verteilt werden, und je mehr davon da sind, desto besser fürs Ion.
Das Sulfatanion hat 2 einfach und 2 doppelt gebundene Sauerstoffatome. Dabei tragen die einfach gebundenen jeweils eine negative Ladung. So zumindest die geläufige Betrachtung (für die meisten Anwendungen reicht das auch völlig aus). Nur stimmt das so nicht. Wenn mans genau nimmt, sind das 4 Einfachbindungen, je eine pro Sauerstoffatom. Die zwei fehlenden Doppelbindungen sind über das ganze Molekül verteilte Mehrzentrenbindungen mit ionischen Anteilen.
Naja, das Sulfat war mal Schwefelsäure H2SO4. Wenn die zwei H+ abgibt, bleiben zwei negative Ladunfen zurück
Normale kovalente Bindungen. Man malt üblicherweise zwei Doppelbindungen und zwei Einfachbindungen (Lewis-Formel).
(Inwieweit das korrekt ist, hab ich nicht parat. Möglicherweise gibt es eine Mesomerie, die die vier Bindungen gleichwertig macht.)
Alles klar. Könntest du mir vllt. erklären, warum die einfach gebundene Sauerstoffatome negativ geladen geladen sind?