Oxidationsstufen, Bindungen < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:19 Fr 06.01.2006 | | Autor: | Molch |
Hallo!
Ich bin derzeit am rätseln wie man stabile Oxidationsstufen bestimmt.
Am Beispiel Mangan:
Sind da stabile Oxidationsstufen, diejenigen Stufen bei denen Mn über voll-, halb- und/oder garnicht-besetzte Schalen verfügt?
Z.B. besitzt Mn im elementaren Zustand ja die Elektronenkonfiguration [mm] [Ar]4s^{2} 3d^{5}, [/mm] womit die d Schale halbbesetzt wäre und Mn die Oxidationszahl +2 hätte. (Zwischenfrage: Bei den Nebengruppenelementen werden doch mit zunehmender Ordnungszahl die Elektronen in die d-Orbitale aufgenommen, im Falle einer Ionisierung werden dann jedoch die s-Elektronen abgegeben?) Falls dem so wäre, wäre auch Mn mit der Oxidationszahl -2 stabil, da die 4s Schale leer wäre und die 3d Schale immernoch halb besetzt wäre.
Bei Nebengruppenelementen sind doch trotz der Besetzung der niedrigeren Schale die s-Elektronen die Valenzelektronen, richtig?
Meine zweite Frage ist, woran man sieht, dass bei HF eine polare Atombindung vorliegt. Laut Elektronegativitätsdifferenz ( > 1,7) müsste doch eine Ionenbindung vorliegen. Oder stellt H eine Ausnahme dar, da es ja ebenfalls ein Nichtmetall ist und Ionenbindungen nur zwischen Metallen und Nichtmetallen zu Stande kommen können?
Und die letzte Unklarheit betrifft die maximalen Chlorgehalte der Elemente mit den Ordnungszahlen 11,13,15.
Am Beispiel Cu mit der OZ 11:
Cu bestitzt die Konfiguration [mm] [Ar]4s^{2}3d^{9}.
[/mm]
Wird Cu dann angeregt, sodass ein 4s Elektron in die 4p Schale wandert und Cu somit 3 Chloratome binden kann? Oder sind die 3d Schalen garnicht durch die Bindungen betroffen?
Ich hoffe die Fragen sind nicht allzu unverständlich geschrieben.
Ich bin für jede Hilfe sehr dankbar!
Gruß, Molch
|
|
| |
|
Hi, Molch,
> Ich bin derzeit am rätseln wie man stabile Oxidationsstufen
> bestimmt.
>
> Am Beispiel Mangan:
>
> Sind da stabile Oxidationsstufen, diejenigen Stufen bei
> denen Mn über voll-, halb- und/oder garnicht-besetzte
> Schalen verfügt?
Oder auch halb besetzte oder leere Teilschalen (Unterniveaus).
> Z.B. besitzt Mn im elementaren Zustand ja die
> Elektronenkonfiguration [mm][Ar]4s^{2} 3d^{5},[/mm] womit die d
> Schale halbbesetzt wäre
d-Teilschale! (ist ja nur ein Unterniveau der 3.Schale!)
> und Mn die Oxidationszahl +2 hätte.
Wenn es die beiden s-Elektronen abgibt, stimmt dies!
[mm] Mn^{2+} [/mm] ist ein stabiles Mangan-Ion. Das Mangan-Atom hat natürlich die Oxidationsstufe Null.
> (Zwischenfrage: Bei den Nebengruppenelementen werden doch
> mit zunehmender Ordnungszahl die Elektronen in die
> d-Orbitale aufgenommen, im Falle einer Ionisierung werden
> dann jedoch die s-Elektronen abgegeben?) Falls dem so wäre,
> wäre auch Mn mit der Oxidationszahl -2 stabil, da die 4s
> Schale leer wäre und die 3d Schale immernoch halb besetzt
> wäre.
Jedes Element hat im Grundzustand die Oxidationszahl 0.
Gibt das Mn zwei s-Elektronen ab (also zwei NEGATIVE LADUNGEN!),
kann die resultierende Ladung nur +2 sein, NICHT -2.
> Bei Nebengruppenelementen sind doch trotz der Besetzung der
> niedrigeren Schale die s-Elektronen die Valenzelektronen,
> richtig?
Richtig!
Aber Dein Beispiel (Mn) ist noch nicht fertig!
Bei Mn ist auch die Oxidationsstufe +VII sehr stabil (was sich ja leicht aus der Elektronenkonfiguration erklärt) und die Oxidationsstufe +IV.
(Letzteres kann ich Dir jetzt auf die Schnelle aber nicht erklären!)
> Meine zweite Frage ist, woran man sieht, dass bei HF eine
> polare Atombindung vorliegt. Laut
> Elektronegativitätsdifferenz ( > 1,7) müsste doch eine
> Ionenbindung vorliegen. Oder stellt H eine Ausnahme dar, da
> es ja ebenfalls ein Nichtmetall ist und Ionenbindungen nur
> zwischen Metallen und Nichtmetallen zu Stande kommen
> können?
Das stimmt nur bedingt, denn Ammoniumchlorid ist auch ein Salz, besteht aus Ionen, aber: Metall ist da keins drin.
Es ist vielmehr so, dass das H-Atom bei Abgabe eines Elektrons nur noch aus einem Proton bestehen würde, also überhaupt keine Hülle mehr hätte. Dieses [mm] H^{+}-Teilchen [/mm] als solches wäre viel zu energiereich!
Gibst Du HF in Wasser, liegt die Sache anders. Das [mm] H^{+} [/mm] hängt sich an ein Wassermolekül, wodurch sich [mm] H_{3}O^{+} [/mm] bildet und das Fluor-Atom kriegt das Elektron des H-Atoms, bildet [mm] F^{-}.
[/mm]
Merke: FREIE [mm] H^{+}-Ionen [/mm] lassen sich auf chemischem Wege nicht erzeugen!
> Und die letzte Unklarheit betrifft die maximalen
> Chlorgehalte der Elemente mit den Ordnungszahlen 11,13,15.
>
> Am Beispiel Cu mit der OZ 11:
Was ist los?! Kupfer hat die Ordnungszahl (OZ) 29, nicht aber 11.
Wie kommst Du auf diese unsinnige Zahl?!
> Cu bestitzt die Konfiguration [mm][Ar]4s^{2}3d^{9}.[/mm]
> Wird Cu dann angeregt, sodass ein 4s Elektron in die 4p
> Schale wandert und Cu somit 3 Chloratome binden kann? Oder
> sind die 3d Schalen garnicht durch die Bindungen
> betroffen?
Kupfer ist doch ein Metall!
D.h. bei der Reaktion mit dem Nichtmetall Chlor gibt es diesem Elektronen ab.
Die stabilste Verbindung ist [mm] CuCl_{2}; [/mm] enthält [mm] Cu^{2+} [/mm] - Ionen.
Nicht ganz so stabil ist CuCl, das einwertiges Kupfer [mm] (Cu^{+}) [/mm] enthält.
Man kann sich das Zustandekommen dieses Ions so vostellen, dass eines der beiden s-Elektronen die 3d-Teilschale auffüllt [mm] (3d^{10}!), [/mm] das zweite aber ans Chlor-Atom abgegeben wird.
Eine Verbindung des 3-wertigen Kupfers mit Chlorid ist meines Wissens nicht existent!
mfG!
Zwerglein
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:57 Fr 06.01.2006 | | Autor: | Molch |
Hallo und danke erst einmal für deine schnelle Hilfe!
Das mit der OZ 11 war wohl ein kleiner Ausrutscher, meinte die Negengruppennummer.
Werden dann im Falle von [mm] CuCl_{2} [/mm] die beiden 4s Elektronen abgegeben?
Liege ich dann richtig in der Annahme, dass ein Hauptgruppenelement wie z.B. Aluminium nach Anregung in der Lage ist 3 Cl-Atome zu binden? Und ein Element wie Schwefel nach Anregung 6 Cl-Atome? Dabei würde ja ein 3s und ein 3p Elektron in die nächste (Unter-)Schale wandern, undzwar gen 3d. Aber normalerweise wird doch zuerst die 4s Unterschale besetzt?!? Handelt es sich dabei dann um Hybridorbitale?
Bitte entschuldige die vielen Fragen, aber ich sehe wohl den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Gruß, Molch
|
|
|
| |
|
Hi, Molch,
> Hallo und danke erst einmal für deine schnelle Hilfe!
>
> Das mit der OZ 11 war wohl ein kleiner Ausrutscher, meinte
> die Negengruppennummer.
Kupfer steht in der I. Nebengruppe!
> Werden dann im Falle von [mm]CuCl_{2}[/mm] die beiden 4s Elektronen
> abgegeben?
Richtig!
> Liege ich dann richtig in der Annahme, dass ein
> Hauptgruppenelement wie z.B. Aluminium nach Anregung in der
> Lage ist 3 Cl-Atome zu binden?
Naja. Aluminium ist auch ein Metall und gibt daher seine 3 Valenzelektronen ab. Es entsteht [mm] Al^{3+}. [/mm] Diese Elektronen werden von je einem Chlor-Atom aufgenommen. Das entstehende Salz hat dann die Formel [mm] AlCl_{3}. [/mm] Das heißt aber nicht, dass ein Aluminium-Atom 3 Chlor-Atome "bindet". Die Formel gibt bei einem Salz lediglich die Relation zwischen den Ionen an.
> Und ein Element wie Schwefel
> nach Anregung 6 Cl-Atome? Dabei würde ja ein 3s und ein 3p
> Elektron in die nächste (Unter-)Schale wandern, undzwar gen
> 3d. Aber normalerweise wird doch zuerst die 4s Unterschale
> besetzt?!? Handelt es sich dabei dann um Hybridorbitale?
Das ist zu kompliziert gedacht! Schwefel ist ja - ebenso wie Chlor - ein Nichtmetall. Nichtmetalle aber bilden untereinander i.a. Atombindungen. Deren Anzahl ergibt sich bei jedem Nichtmetall normalerweise aus der "Rechenformel":
8 minus Gruppennummer.
Schwefel (6.HG) kann daher normalerweise 8-6=2 Atombindungen ausbilden, bindet daher 2 Chlor-Atome: [mm] SCl_{2}.
[/mm]
(auf sog. "Komplexe" will ich hier nicht eingehen!)
mfG!
Zwerglein
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:00 Sa 07.01.2006 | | Autor: | Molch |
Alles klar!
Vielen Dank für deine Hilfe!
|
|
|
|
