Wieso gehen Elemente teilweise mehr Bindungen ein, als Platz in den Orbitalen für Edelgaskonfig. ist
Hallo,
ich sitze hier und lerne chemie und komme nicht weiter, wenn es darum geht, wieviele Bindungen die Elemente eingehen können. Zum Beispiel Phosphor hat die Elektronenkonfiguration [Ne]3s2,3p3 meines Erachtens kann Phosphor nun noch 3 Plätze für Elektronen frei. Wieso geht es dann in der Verbindung P4O10 jeweils 5 Bindungen ein? Das kommt ständig bei verschiedenen Elementen vor und ich komme damit nicht zurecht...
lg, Nadja
3 Antworten
Hierzu gabs schon jede Menge Antworten und Kommentare bei GF (und anderswo). Hier eine kurze Zusammenfassung von meinen letzten ...
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Die möglichen Wertigkeiten (Oxidationszahlen) ergeben sich aus dem Aufbau der Atome/Elektronenhülle und es gibt unheimlich viele Modelle und Theorien um Wertigkeiten zu definieren und festzulegen und vor allem, um zu erklären warum bestimmte Wertigkeiten bei bestimmten Elementen überhaupt auftreten.
(googel mal: Oktettregel, erweiterte Oktettregel, Mehrzentrenbindung, Molekülorbitaltheorie, Ligandengruppenorbitale, Hypervalenz, Hyperkonjugation – es gibt jede Menge gute Artikel dazu mit weiterführenden Links.)
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ABER, es gibt kein allgemeingültiges Modell, dass für alle Fälle eine gute Erklärung liefert; jedenfalls nicht ohne ein paar Jahre Quantenmechanik zu studieren – dann kann man mit mathematischen Methoden und der Molekülorbitaltheorie (und ausreichend Rechnerkapazität) die Moleküle und Bindungen modellieren und konkretere Aussagen über tatsächliches Bindungsverhalten treffen.
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Wenn Du Dir Fachbücher (wie Hollemann-Wiberg u. ä.) durchliest, wirst Du feststellen, dass erst beschrieben wird was es an Verbindungen und Oxidationszahlen/ Wertigkeiten für die einzelnen Elemente in ihren Verbindungen gibt und dann kommt erst die Erklärung mit einem oder mehreren Modellen (mit den Ausnahmen).
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Am Besten nimmt man zum Bestimmen der Wertigkeit einer Verbindung einen festen Regelsatz, wenn man den rigide abarbeitet liegt man selten falsch. Hier eine Seite mit den Regeln:
http://www.chemieplanet.de/reaktionen/oxstufen.htm#KKErmittlung
Um sie anzuwenden einfach von oben nach unten durchgehen und schauen was zutrifft.
Das liegt vor allem daran, das Elemente ab der dritten Schale nicht nurnoch das p und das s Orbtial haben, sondern auch das d Orbital. Dieses ist nur noch nicht besetzt. Phosphor zb kann also auch Bindungen eingehen, indem das d-Orbital mit Elektronen aufgefüllt werden.
Durch Umlagerung zwischen den Orbitalen und dem d-Orbital können so auch stabile Konfigurationen geschaffen werden, die nicht der Edelgaskonfiguration entsprechen. Die Oktettregel gilt streng genommen also nur für Elemente der Ersten Zwei Perioden.
Phosphor hat 5 Aussenelektronen. Als PH₃ kommt es auf Argonkonfiguration, als PCl₅ auf die des Neon.Im Phosphorwasserstoff ist der Phosphor dreimal negativ, im P-Pentachlorid 5 x positiv geladen - ebenso wie im Phosphorpentoxid P₂O₅, das im Dampf als P₄O₁₀ auftritt.