Atombindung Mindmap

Das Thema verstehen

Die Atombindung, auch kovalente Bindung genannt, entsteht, wenn zwei Nichtmetallatome gemeinsam genutzte Elektronenpaare ausbilden. Durch diese Überlappung von Atomorbitalen senken beide Atome ihre Energie und erreichen häufig eine Edelgaskonfiguration. Die Mindmap ordnet das Bindungsprinzip, die Oktettregel, Bindungsarten wie Einfach- und Mehrfachbindungen, Polarisierung und Elektronegativität sowie typische Beispiele wie Wasser und Methan übersichtlich hierarchisch an.

Unterschied zu Ionen- und Metallbindung
Bei der Atombindung teilen sich Atome Elektronenpaare, während bei der Ionenbindung Elektronen vollständig übertragen werden und entgegengesetzt geladene Ionen ein Kristallgitter bilden. Die Metallbindung beruht dagegen auf einem Elektronengas, das positiv geladene Atomrümpfe zusammenhält. Atombindungen entstehen typischerweise zwischen Nichtmetallatomen mit ähnlicher Elektronegativität, weil dann keine vollständige Übertragung begünstigt ist. Die Übergänge sind fließend: Je größer die Elektronegativitätsdifferenz, desto ionischer der Charakter. Reine Grenzfälle wie unpolare kovalente Bindungen zwischen identischen Atomen, etwa im Stickstoffmolekül, stehen am einen Ende, klassische Salze wie Natriumchlorid am anderen Ende dieser Skala.

Polarität und Elektronegativität
Die Elektronegativität beschreibt, wie stark ein Atom bindende Elektronen zu sich zieht. Bei einer Differenz von etwa null bis 0,4 auf der Pauling-Skala spricht man von unpolaren bis schwach polaren Bindungen, darüber von polaren Bindungen. In der Wasserstoffchlorid-Bindung zieht Chlor die Elektronen stärker an, sodass Teilladungen entstehen. Ob ein gesamtes Molekül einen Dipol besitzt, hängt jedoch auch von der Geometrie ab: Kohlenstoffdioxid enthält polare C=O-Bindungen, ist wegen seines linearen Baus aber insgesamt unpolar, da sich die Dipole gegenseitig aufheben. Wasser ist dagegen gewinkelt und daher ein Dipol.

Bindungsenergie und Bindungslänge
Mehrfachbindungen sind kürzer und energetisch stabiler als Einfachbindungen, weil mehr Elektronenpaare zwischen den Kernen wirken. Eine C=C-Doppelbindung ist kürzer als eine C-C-Einfachbindung, und die Dreifachbindung im Stickstoffmolekül macht dieses sehr reaktionsträge. Die Bindungsenergie gibt an, wie viel Energie nötig ist, um eine Bindung homolytisch zu spalten, wobei beide Bindungspartner je ein Elektron erhalten. Wichtig ist die Unterscheidung zur Gitterenergie bei Ionenverbindungen und zu zwischenmolekularen Kräften wie Wasserstoffbrücken, die deutlich schwächer sind als echte Atombindungen und den Siedepunkt von Wasser erklären.