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Polare Bindungen

Kugelwolkenmodell - Elektronenpaarbindung - Molekülstrukturen - Polare Bindungen - Elektronegativität - H-Brücken

Unpolare und polare Bindungen

Nachdem wir einige wichtige Moleküle behandelt haben, konzentrieren wir uns noch einmal auf die kovalente Bindung (Elektronenpaarbindung, Molekülbindung) selbst.

 

Die Abbildung auf der Folie suggeriert jetzt vielleicht, dass die beiden Bindungselektronen immer auf der rechten Seite der Bindung sind. Das ist natürlich Quatsch. Es handelt sich hierbei um eine Momentaufnahme für eine Millionstel Millisekunde. Jedes Elektron bewegt sich in der Kugelwolke mit irrer Geschwindigkeit, und ist mal hier, mal dort, auf beiden Hälften der Kugelwolke.

Bei einer unpolaren Bindung ist ein Bindungselektron im statistischen Mittel genauso häufig auf der linken Seite wie auf der rechten Seite. Bei einer polaren Bindung dagegen ist es etwas häufiger auf der Seite des Atoms mit der höheren Elektronegativität (ein Maß für die Anziehungskraft des Atoms für Bindungselektronen).

Das Wassermolekül, Teil 2

Es wurde ja bereits erwähnt, dass wir mit dem Wassermolekül noch nicht fertig sind. Es enthält nämlich zwei dieser polaren Bindungen.

Würden diese beiden polaren Bindungen in entgegengesetzte Richtungen weisen, würden sich die Ladungsverschiebungen gegenseitig aufheben. Das Wassermolekül hat aber eine gewinkelte Struktur, so dass sich die beiden Ladungsverschiebungen verstärken.

Außerdem hat das O-Atom zwei freie Elektronenpaare, also zwei Kugelwolken, die mit zwei Elektronen besetzt sind. Diese beiden verstärken den polaren Charakter des Wassermoleküls zusätzlich.

Ein einfacher Versuch mit Wasser

Wir brauchen für diesen Versuch irgendetwas aus Kunststoff. Ich selbst nehme immer Klarsichthüllen oder Tintenstrahldruckerfolien. Dann braucht man noch einen geeigneten Stofflappen, mit dem man die Folie oder die Hülle kräftig reibt. Immer in eine Richtung, nicht im Kreis. Der Kunststoff wird elektrisch aufgeladen. Man sieht das, wenn man ihn an seinen Kopf hält, die Haare stehen ab.

Jetzt gehen wir zum Wasserhahn und lassen einen dünnen Strahl Wasser laufen. Dann halten wir die Folie in die Nähe des Wasserstrahls. Wenn wir alles richtig gemacht haben, verbiegt sich der Wasserstrahl, er wird von der Folie angezogen. Natürlich müssen wir aufpassen, dass die Folie das Wasser nicht berührt.

 

Diese Frage ist leicht zu beantworten. Der Strahl wird auch angezogen, denn jetzt drehen sich die Wassermoleküle genau in die andere Richtung. Wenn der Stab oder die Folie negativ geladen ist, drehen sich alle Wassermoleküle mit ihrem postiven Pol in Richtung Kunststoff.

Auf dieser Seite wird mithilfe des Kugelwolkenmodells erkärt, was eine polare kovalente Bindung ist. Dabei steht das Wasser-Molekül im Vordergrund.