Chemie Grundlagen

Moleküle

Was sind Moleküle und zeichnest du ein Molekül überhaupt? Welche Arten von Molekülen gibt es? Das erklären wir dir in dem folgenden Beitrag.

Um das Thema noch schneller zu verstehen, kannst du dir gerne unser Video dazu anschauen! %Videoverweis

Inhaltsübersicht

Moleküle einfach erklärt

Ein Molekül (auch chemische Verbindung) ist ein Teilchen, das aus zwei oder mehreren Atomen %Videoverweis Atome zusammengesetzt ist. Dabei kann ein Molekül aus Atomen gleicher oder verschiedener Sorte aufgebaut sein. Zudem werden Moleküle durch kovalente Bindungen zusammengehalten.

Molekül Definition 

Als Molekül bezeichnest du ein Teilchen, das aus zwei oder mehreren Atomen zusammengesetzt ist.

Moleküle können einerseits neutral geladen sein. Andererseits können Moleküle auch ionisch sein, also eine negative oder positive Ladung besitzen. Ionische Moleküle bezeichnest du auch als Molekülionen. Auch radikalische %Videoverweis Radikale Moleküle sind möglich.

Was ist ein Molekül?

Jetzt hast du einen groben Überblick darüber, was ein Molekül überhaupt ist. Schauen wir uns mal an, welche Verbindungen keine Moleküle sind. Beispielsweise ist ein Salz wie Natriumchlorid (NaCl) kein Molekül. Salze werden durch ionische Bindungen zusammengehalten.

Auch Verbindungen, dessen Anordnung der Atome sich wiederholt, bezeichnest du nicht als Moleküle. Dies ist beispielsweise bei Diamant oder Graphit der Fall.

Moleküle als chemische Verbindung

Warum bildest du denn jetzt genau eine Bindung zwischen Atomen? Grund dafür ist das Erfüllen der Oktettregel, also das Erreichen von acht Elektronen in der Außenschale. Atome mit acht Außenelektronen sind besonders stabil, da sie die Edelgaskonfiguration besitzen. Schauen wir uns das am besten am Beispiel des Chlors an.

Chlor steht im Periodensystem in der 7. Hauptgruppe, hat also sieben Valenzelektronen. Damit wäre die Oktettregel nicht erfüllt. Jedoch kann dein Chloratom eine Bindung zu einem weiteren Chloratom ausbilden. Das freie Elektron eines Chloratoms bildet also mit dem anderen freien Elektron eines anderen Chloratoms eine Bindung aus. Eine Bindung besteht dabei aus zwei Elektronen.

Du siehst nun, dass beide Chloratome nun acht Elektronen in der Außenschale besitzen, also die Oktettregel erfüllen. Das Phänomen, dass Elemente nicht als Atom vorzufinden sind, sondern als Molekül, findest du unter anderem auch beim Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2) oder auch Wasserstoff (H2).

Ein Molekül kann nun auch aus mehr als zwei Atomen zusammengesetzt sein. Jedoch ist allen Molekülen das Erfüllen der Oktettregel gemeinsam.

Molekülformel

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. 

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Elektronenformel und Valenzstrichformel des Methans

 

Jedoch ist das Zeichnen der Elektronenformel vor allem bei komplizierteren Molekülen sehr umständlich. Du kannst ein Molekül deshalb auch in der Valenzstrichformel darstellen. In der Valenzstrichformel repräsentiert ein Strich in deiner Formel eine Bindung, also zwei Elektronen.

Möchtest du noch dreidimensionale Darstellungsweisen von Molekülen kennenlernen, dann schau dir gerne unser Video zur Strukturformel an.

Polare Moleküle

Als nächstes schauen wir uns polare Moleküle, auch Dipole%Verweis genannt, an. Bei einer polaren Bindung in einem polaren Molekül zieht das Atom mit der höheren Elektronegativität die Elektronen aus einer Bindung stärker an. Am Atom mit der höheren Elektronegativität entsteht also der negative Pol. Andererseits entsteht am Atom mit der geringeren Elektronegativität der positive Pol. Die Differenz der Elektronegativitätswerte beträgt bei polaren Bindungen etwa 0,5 bis 2,0.

Beispiele für polare Moleküle sind Wasser (H2O) oder auch Ammoniak (NH3). Darüber hinaus gibt es noch Sonderfälle, bei welchen deine Bindungen zwar polar sind, jedoch dein Molekül unpolar ist. Dies ist beispielsweise beim Tetrafluormethan (CF4) der Fall, da die Ladungsschwerpunkte zusammenfallen. 

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Polare Moleküle

Unpolare Moleküle

Nun zu unpolaren Molekülen. In unpolaren Molekülen hast du Atome, die annährend ähnliche Elektronegativitäten haben. Bei den Bindungen tritt keine wesentliche Elektronenverschiebung auf. Beispiele für unpolare Moleküle wären zum Beispiel Hexan oder auch Ethen. 

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Unpolare Moleküle

Makromoleküle

Zum Schluss schauen wir uns die Makromoleküle an. Ein Makromolekül hat 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 deinen Frischhaltefolien. Die Frischhaltefolien bestehen aus Polyethylen. Deine Struktur, die sich wiederholt, ist das Ethan. 

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Polyethylen

 

Darüber hinaus hast du vor allem in Protein- oder auch Zuckerchemie viel mit Makromolekülen zu tun. 

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