Strukturformeln anorganischer Verbindungen zeichnen: "Hypervalente Verbindungen"

Oktettregel

Die Atome von Elementen der zweiten Periode (Liebe Betty, bitte comm nicht ohne frische Nelken. )können maximal vier kovalente Bindungen ausbilden, da nur vier Orbitale für Bindungen zur Verfügung stehen und auf der äußersten Schale maximal acht Elektronen untergebracht werden können. Die Tendenz der Atome, eine stabile Außenschale von acht Elektronen zu erreichen, wird Oktett-Regel genannt. Quelle: Riedel.

Man beachte das Wort maximal. Bortrifluorid sieht natürlich so aus:

Die maximale Anzahl an Elektronen an einem "Zentralatom" hängt von der Periode ab: 2n^2, n ist die Periode.

Beispiele

2. Periode: Nitrat

2. Periode ----> Oktettregel gilt streng. Hier kommt man nicht ohne Formalladungen aus. Ein nichtbindendes Elektronenpaar vom Sauerstoff als bindendes darzustellen würde die Oktettregel verletzen und wird deshalb so nicht gezeichnet. Der dann fünfbindige Stickstoff hätte ein "Elektronendezett".

Für Nitrat kann man mesomere Grenzstrukturen angeben:

Nitrat Mesomerie, Valence Bond, Strichformel, Strukturformel, Lewis Formel

Verbindungen wie Nitrat zeigen dass sich die Regel, dass möglichst wenige Formalladungen auftreten sollten, nicht immer erfüllen lässt.

3. Periode

Zur 3. Periode: Beispiele für "elektronenkorrekte" Verbindungen, bei denen die Oktettregel "aufgeht":

Beispiele für Strukturformeln und Oktettregel

im Gegensatz dazu, Beispiele, bei denen die Oktettregel nicht aufgeht (ebenfalls 3. Periode):

Phosphorsäure H₃PO₄

Phosphorsäure ist eine 3-wertige Säure. Es müssen offensichtlich 3 OH-Gruppen da sein. Bleibt also ein Sauerstoff übrig. Phosphor steht in der 3. Periode, die Oktettregel gilt nur streng für die 2.!

Die nächste Struktur ist genauso richtig, sie erfüllt sogar die Oktettregel, kommt dafür aber nicht ohne Formalladungen aus:
Phosphorsäure

Schwefelsäure H₂SO₄

Genau das gleiche wie oben gilt auch hier:
Schwefelsäure

Übrigens: manchmal wird statt der sp³d²-Hybridisierung der Schwefelsäure eine Mehrzentrenbindung angeführt. Die d-Orbitale wären nur gering an der Bindung beteiligt. Letztendlich handelt es sich dabei aber nur um ein anderes Bild, das die gleiche Wellenfunktion wiedergeben soll.

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