Kovalente Bindung und MolekĂŒlgeometrie
Was ist eine kovalente Bindung?
ErklÀrung: Bei der kovalenten Bindung (Elektronenpaarbindung) teilen sich zwei Atome Elektronenpaare, um die Edelgaskonfiguration zu erreichen.
In einem WassermolekĂŒl (HâO) liegt eine kovalente Bindung zwischen Sauerstoff und Wasserstoff vor.
ErklĂ€rung: Richtig. Im HâO-MolekĂŒl teilen sich O und H Elektronenpaare. Es gibt zwei bindende und zwei freie Elektronenpaare am Sauerstoff.
Die Geometrie des WassermolekĂŒls ist ___ (nicht linear), da die freien Elektronenpaare die bindenden Paare abstoĂen.
ErklĂ€rung: HâO hat eine gewinkelte Struktur (Bindungswinkel ca. 104,5°), weil die zwei freien Elektronenpaare am Sauerstoff die bindenden Paare zusammendrĂŒcken.
Welche Darstellungsform zeigt die dreidimensionale Anordnung der Atome im Raum am besten?
ErklÀrung: 3D-Modelle (Kugel-Stab, Kalotten) und Computersimulationen zeigen Bindungswinkel und rÀumliche Anordnung. Summen- und VerhÀltnisformeln geben nur die Zusammensetzung an.
COâ hat eine lineare MolekĂŒlgeometrie.
ErklĂ€rung: Richtig. In COâ hat der zentrale Kohlenstoff zwei Doppelbindungen zu je einem Sauerstoff, keine freien Elektronenpaare â linearer Bindungswinkel von 180°.
Welcher Teil des Ethanol-MolekĂŒls CHââCHââOH ist hydrophil?
ErklĂ€rung: Hydrophil (âwasserliebendâ) ist ein MolekĂŒlteil, der sich gut mit Wasser vertrĂ€gt. Die OH-Gruppe ist stark polar (O ist viel elektronegativer als H) und kann WasserstoffbrĂŒcken zu WassermolekĂŒlen bilden â deshalb mischt sich Ethanol mit Wasser. Die CHâ-Gruppe und die CâC-Bindung sind unpolar, also lipophil.
Stoffe, die sowohl einen hydrophilen als auch einen lipophilen Teil besitzen, heiĂen ___.
ErklĂ€rung: Amphiphile Stoffe (z. B. Seife, Tenside) haben einen polaren (hydrophilen) und einen unpolaren (lipophilen) MolekĂŒlteil.
Methan (CHâ) hat eine tetraedrische Geometrie. Wie groĂ ist der Bindungswinkel HâCâH in Grad (auf ganze Grad)?
ErklĂ€rung: Im idealen Tetraeder betrĂ€gt der Bindungswinkel 109,5° â 109°. Die vier bindenden Elektronenpaare stoĂen sich gleichmĂ€Ăig ab.
Welches dieser MolekĂŒle ist insgesamt unpolar, obwohl seine Bindungen polar sind?
ErklĂ€rung: Ein MolekĂŒl ist unpolar, wenn sich die Dipole seiner polaren Bindungen wegen der Geometrie gegenseitig aufheben. BFâ ist eben und dreieckig gebaut (Winkel 120°): Die drei BâF-Dipole heben sich auf. NHâ hat ein freies Elektronenpaar und ist pyramidal â trotz Ă€hnlicher Formel polar. CHâClâ ist zwar tetraedrisch, trĂ€gt aber zwei verschiedene Arten von Bindungen, die sich nicht aufheben.
Eine Doppelbindung besteht aus zwei gemeinsamen Elektronenpaaren.
ErklÀrung: Richtig. Eine Einfachbindung = 1 Elektronenpaar, Doppelbindung = 2, Dreifachbindung = 3 Elektronenpaare.
Welches Vitamin ist fettlöslich (lipophil) und verbleibt daher lÀnger im Körper?
ErklÀrung: Fettlösliche Vitamine (A, D, E, K) sind lipophil und werden im Fettgewebe gespeichert. Wasserlösliche Vitamine (B, C) werden schneller ausgeschieden.
Die polare Atombindung in HCl entsteht, weil Chlor eine höhere ___ hat als Wasserstoff.
ErklÀrung: Chlor zieht das Bindungselektronenpaar stÀrker an als Wasserstoff (EN(Cl) > EN(H)). Dadurch entsteht eine polare Bindung mit partiellen Ladungen.
Ammoniak (NHâ) hat eine trigonal-pyramidale MolekĂŒlgeometrie.
ErklĂ€rung: Richtig. NHâ hat drei bindende und ein freies Elektronenpaar am Stickstoff. Das freie Paar drĂŒckt die drei H-Atome zusammen â trigonal-pyramidal.
Welche Methode nutzt man in der Lebensmittelchemie zur Trennung und Identifikation von Farbstoffen?
ErklÀrung: Die DC trennt Substanzen nach ihrer Wechselwirkung mit stationÀrer und mobiler Phase. Mit Rf-Werten und Co-Chromatographie identifiziert man die Stoffe.
In der Lewis-Formel von Nâ (Stickstoff) gibt es eine Dreifachbindung. Wie viele bindende Elektronenpaare enthĂ€lt die Dreifachbindung?
ErklÀrung: Eine Dreifachbindung besteht aus 3 bindenden Elektronenpaaren (6 Elektronen). Jedes N-Atom hat zusÀtzlich ein freies Elektronenpaar.