Moleküle
Moleküle sind die Bausteine vieler Stoffe in der Chemie. Woraus sie bestehen und welche Beispiele es für Moleküle gibt, erklären wir dir hier oder im Video .
Inhaltsübersicht
Moleküle einfach erklärt
Ein Molekül ist ein Teilchen, das aus zwei oder mehreren verbundenen Atomen besteht. Dabei sind die Atome durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft. Du unterscheidest zwischen Molekülen mit:
- Atomen nur eines chemischen Elements (Wasserstoffmolekül: H2)
- Atomen mehrerer chemischer Elemente (Wassermolekül: H20)
Ein Molekül ist ein Teilchen, das aus mindestens zwei Atomen besteht, welche über chemische Bindungen miteinander verknüpft sind.
Beispiele für zweiatomige Moleküle sind Wasserstoff (H2) und Stickstoff (N2). Ein dreiatomiges Molekül ist beispielsweise Wasser (H20).
Die Wasserstoffatome sind über eine Einfachbindung verknüpft, die Stickstoffatome über eine Dreifachbindung. Du siehst also, dass in Molekülen auch die Art der Bindung unterschiedlich sein kann.
Was sind Moleküle?
Moleküle sind die kleinsten Teilchen verschiedener Stoffe und bestimmen somit auch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften. Außerdem haben Moleküle:
- eine Molekülmasse, die sich aus der Masse der beteiligten Atome zusammensetzt
- sehr oft keine Ladung, sie sind deswegen elektrisch neutral
Deshalb unterscheidest du sie auch von den geladenen Ionen . Auch Salze sind keine Moleküle, da zwischen den einzelnen Ionen sogenannte ionische Bindungen vorliegen.
Polare und unpolare Moleküle
Die Eigenschaften von Molekülen sind unter anderem durch die Atome und deren Bindungen miteinander bestimmt. Du unterscheidest grob zwischen zwei Arten von Bindungen in Molekülen:
- polare Bindung
- unpolare Bindung
Über die Einteilung in die Art der Bindung entscheidet allgemein die Differenz der Elektronegativitäten der Bindungspartner.
Polare Moleküle
Bei einer polaren Bindung zieht das Atom mit der höheren Elektronegativität die Bindungselektronen stärker in seine Richtung. Dabei entsteht bei dem Atom mit der höheren Elektronegativität eine negative Teilladung. Bei dem anderen Atom entsteht eine positive Teilladung. Deswegen kannst du polare Moleküle auch Dipole nennen.
Die Differenz der Elektronegativitäten liegt bei einer polaren Atombindung zwischen 0,5 und 1,7. Das sind jedoch nur grobe Richtwerte.
Polare Moleküle erkennst du daran, dass sie mindestens eine polare Bindung beinhalten. Je mehr polare Bindungen das Molekül hat, desto polarer ist es. Beispiele für polare Moleküle sind Wasser (H2O) oder auch Ammoniak (NH3).
Unpolare Moleküle
Bei einer unpolaren Bindung haben beide Atome eine ähnliche Elektronegativität. Dabei werden keine Teilladungen ausgebildet. Die Elektronegativitätsdifferenz liegt bei unpolaren Bindungen zwischen 0 und 0,4.
Beispiele für unpolare Moleküle sind die Kohlenwasserstoffe Hexan oder Ethen.
Zwischenmolekulare Kräfte
Moleküle können durch verschiedene Wechselwirkung bzw. Kräfte miteinander interagieren. Dabei unterscheidest du grundlegend zwischen drei Arten:
Die Art der Wechselwirkungen beeinflusst Stoffeigenschaften, wie beispielsweise den Siedepunkt oder die Löslichkeit.
Darstellung von Molekülen
Ein Molekül kannst du auf verschiedene Art und Weise darstellen. Schauen wir uns das am Beispiel des Methanmoleküls an.
Wir betrachten dabei zweidimensionale Darstellungsweisen. Einerseits gibt es die Elektronenformel, mit der du die einzelnen Elektronen, die an einer Bindung beteiligt sind, einzeichnest.
Jedoch kann die Elektronenformel vor allem bei komplizierteren Molekülen sehr umständlich sein.
Du kannst ein Molekül deshalb auch in der Valenzstrichformel darstellen. In der Valenzstrichformel steht ein Strich für eine Bindung, also zwei Elektronen.
Möchtest du noch dreidimensionale Darstellungsweisen von Molekülen kennenlernen, dann schau dir gerne unser Video zur Strukturformel an.
Moleküle als chemische Verbindung
Warum bilden Atome untereinander Bindungen zu Molekülen aus? Der Grund besteht darin, dass sie die Oktettregel erfüllen wollen. Das bedeutet, dass sie in ihrer äußersten Schale acht Valenzelektronen besitzen. Atome mit acht Außenelektronen sind besonders stabil, da sie die Edelgaskonfiguration besitzen.
Schauen wir uns das am besten am Beispiel des Chlormoleküls (Cl2) an. Chlor steht im Periodensystem in der 7. Hauptgruppe, hat also sieben Valenzelektronen. Damit ist die Oktettregel nicht erfüllt. Jedoch kann ein Chloratom eine Bindung zu einem weiteren Chloratom ausbilden. Das freie Elektron eines Chloratoms bildet also mit dem anderen freien Elektron eines anderen Chloratoms eine Elektronenpaarbindung aus. Dabei entsteht eine Bindung aus zwei Elektronen.
Weil beide Chloratome ein Molekül bilden, besitzen sie acht Elektronen in ihrer Valenzschale. Damit erfüllen sie die Oktettregel. Das Phänomen, dass chemische Elemente Moleküle bilden, findest du unter anderem auch bei Stickstoff (N2) und Sauerstoff (O2).
Makromoleküle
Makromoleküle sind Moleküle, die sehr viele Atome beinhalten. Dadurch hat ein Makromolekül zum einen eine sehr große, molare Masse . Zum anderen ist ein Makromolekül aus Einheiten aufgebaut, die sich in Ihrer Struktur wiederholen.
Wichtige Makromoleküle kennst du beispielsweise aus Frischhaltefolien. Die Frischhaltefolien bestehen aus Polyethylen. Die Struktur, die sich wiederholt, ist das Ethan.
Darüber hinaus findest du vor allem bei Proteinen oder auch in der Zuckerchemie viele Makromoleküle.
Wassermolekül
Du kennst nun die Grundlagen zu Molekülen. Ein sehr bekanntes Molekül ist das Wassermolekül . Schau dir jetzt unseren Beitrag dazu an, um mehr darüber zu erfahren!
