Zur dreidimensionalen Veranschaulichung der Struktur werden Betrachtungsprogrammen, wie "JSmol", verwendet. Sie bieten, neben der Möglichkeit die Moleküle (per Mausklick bzw. Finger) zu drehen und zu wenden, auch unterschiedlichen Darstellungsarten (durch Rechtsklick und Auswahlmenü). Die Ansicht als Kalotten-Modell gibt die äußere räumliche Form (Oberfläche) des Moleküls sehr gut wieder. Aus der Ansicht als Kugel-Stab-Modell geht die Verknüpfung der einzelnen Atome besser hervor. Die bindenden Elektronenpaare werden als Stäbe zwischen den Atomen dargestellt. Den Atomarten werden bestimmte Farben zugeordnet (Sauerstoff-Atom rot, Wasserstoff-Atom weiß, Kohlenstoff-Atom grau)
Kalotten-Modell eines Wasser-Moleküls |
Kugel-Stab-Modell eines Wasser-Moleküls |
Der räumliche Bau eines Moleküls lässt sich mit Hilfe des Elektronenpaarabstoßung-Modells herleiten.
Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab - d.h. die Kugelwolken (Aufenthaltsbereiche der Außenelektronen, Wissenschaftler sagen dazu auch Orbitale) nehmen den größtmöglichen Abstand zueinander ein.
Mehrfachbindungen werden bei diesem Modell wie Einfachbindungen behandelt.
Kugel-Stab-Modell eines Methan-Moleküls |
Kugel-Stab-Modell eines Wasser-Moleküls |
Kugel-Stab-Modell eines Kohlenstoffdioxid-Moleküls |
Kugel-Stab-Modell eines Ammoniak-Moleküls |
tetraedrisches Molekül |
gewinkeltes Molekül |
lineares Molekül |
pyramidales Molekül |
Für den räumlichen Bau sind neben den bindende Eletronenpaaren auch die nichtbindenden Elektronenpaare ausschlaggeben. Die entprechenden Kugelwolken sind hier blau dargestellt. |
Nichtbindende Elektronenpaare stoßen benachtbarte Elektronenpaare etwas stärker ab als bindende Elektronenpaare. Deshalb ist der Bindungswinkel im Wasser- bzw. im Ammoniak-Molekül etwas kleiner als der Tetraderwinkel. |
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Kugel-Stab-Modell eines Ethan-Moleküls |
Kugel-Stab-Modell eines Ethen-Moleküls |
Kugel-Stab-Modell eines S8-Moleküls |
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Beim Ethan- und beim S8-Molekül sind wieder tetraedische Anordungen der Kugelwolken für den räumlichen Bau verantwortlich. Das Ethen-Molekül ist planar, da sich die Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen ähnlich einer Einfachbindung verhält. Arbeitsblatt |