Mein erklärendes Verzeichnis nicht allgemeinverständlicher Begriffe in den naturwissenschaftlichen Fächern - Buchstabe V

Anna Heynkes, 27.2.2005

Valenzbindungsstruktur oder Lewis-Struktur nennt man die Darstellung von Atomen und vor allem Molekülen durch die mit ein oder zwei Buchstaben abgekürzten Atomnamen sowie durch Punkte für jedes Valenzelektron. Dabei können Elektronenpaare durch Striche symbolisiert werden. Auch wenn die Molekülorbitaltheorie von einer Beteiligung aller Elektronen an einer Molekülbindung ausgeht, lassen sich doch normalerweise chemische Reaktionen und Bindungen sehr gut mit der einfacheren , 1916 von Gilbert N. Lewis vorgeschlagenen Theorie erklären und vorhersagen, nach der Atombindungen hauptsächlich mit dem Ziel eingegangen werden, die jeweils äußersten Schalen der Elektronenhüllen aller beteiligten Atome bis zur nächstliegenden Edelgaskonfiguration vollständig aufzufüllen. Nach dieser zumindest für die Schulchemie ausreichenden Vorstellung geht es in der Chemie eigentlich nur um die Verteilung der Valenzelektronen, während man die Elektronen der inneren Schalen vernachlässigen kann.

Valenzelektron nennt man jedes Elektron in der äußersten Elektronenschale eines Atoms. Die Valenzelektronen sind von allen Elektronen eines Atoms am weitesten vom positiv geladenen Atomkern entfernt, werden daher von diesem am schwächsten angezogen und können diesem deshalb auch am leichtesten entrissen werden. Da sie den äußeren Rand jedes Atoms bilden, bestimmen die Valenzelektronen das chemische Verhalten eines Atoms. Im Grunde ist also die Chemie eine Physik der Valenzelektronen und ihrer Interaktionen. Mit der Zahl der Valenzelektronen nimmt auch die Zahl de Protonen im Atomkern zu, die mit ihren positiven Ladungen die negativ geladenen Valenzelektronen zu sich ins Zentrum ziehen. Deshalb nehmen in jeder Zeile des Periodensystems von links nach rechts die Atomdurchmesser ab, während die Dichte der Atome zunimmt und die Bindung der Valenzelektronen an die Atome immer fester wird. Deshalb geben die ganz links in der ersten Hauptgruppe stehenden Alkalimetalle ihr einziges, nur sehr locker gebundenes Valenzelektron besonders leicht ab und sind daher auch besonders reaktiv. Besonders reaktiv sind auch die direkt links neben den Edelgasen in der siebten Hauptgruppe stehenden Halogene, denen zur lückenlos gefüllten äußersten Schale der Edelgase nur noch jeweils ein Valenzelektron fehlt. Bei den Halogenen wird jedes Valenzelektron von der fast maximal möglichen Anzahl von Protonen angezogen. Deshalb sind die Atome der Halogene fast so klein und dicht wie die der Edelgase in der achten Hauptgruppe. Aber im Gegensatz zu den Edelgasen haben die Halogene in ihren äußersten Elektronenschalen noch Platz für ein weiteres Elektron, welches sie dann auch sehr fest an sich binden können.

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