{"id":1108,"date":"2021-04-08T15:54:47","date_gmt":"2021-04-08T13:54:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.niemma.de\/shop\/?page_id=1108"},"modified":"2025-11-18T10:23:05","modified_gmt":"2025-11-18T09:23:05","slug":"aufbau-von-molekuelen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/nurlernen.de\/biologie\/aufbau-von-molekuelen\/","title":{"rendered":"Aufbau von Molek\u00fclen"},"content":{"rendered":"\n

\n\n \"Zum<\/a>\n\n \"Zum<\/a>\n\n \"\u00dcber<\/a>\n\n \"Biologie<\/a>\n\n \"Zum<\/a>\n<\/p>\n\n\n

\"Atomschalen\"
Wie die \u00e4u\u00dferen Schalen vervollst\u00e4ndigt werden k\u00f6nnen.<\/figcaption><\/figure>\n

Atome k\u00f6nnen sich zu Molek\u00fclen verbinden. Warum tun Atome dies?<\/p>\n

Der Grund ist die Neigung eines Atoms eine VOLLST\u00c4NDIGE \u00e4u\u00dfere Elektronenschale zu besitzen. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise stattfinden und wird als eine chemische Bindung bezeichnet.<\/p>\n

Atome k\u00f6nnen unter einander Elektronen austauschen, um ihre \u00e4u\u00dfere Elektronenschale (Valenzorbital) vollst\u00e4ndig mit Elektronen zu bef\u00fcllen, oder diese Schale komplett zu vernichten, damit die darunterliegende vollst\u00e4ndige Schale als \u00e4u\u00dfere Schale agiert. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise stattfinden und wird als eine chemische Bindung bezeichnet.<\/p>\n

Atome k\u00f6nnen sich auf folgende unterschiedliche Art und Weisen miteinander verbinden.<\/p>\n

Ionenbindung<\/h4>\n

Bei der Ionenbindung gibt ein Atom Elektronen ab. Dabei wird es positiv ionisiert, da es weniger Elektronen als Protonen hat. Gleichzeitig nimmt ein anderes Atom diese Elektronen auf und wird somit negativ ionisiert. Was passiert nun zwischen einem positiv und einem negativ geladenem Atom (auch Ion genannt)?<\/p>\n

Positive und negative Ladungen ziehen sich an. Genau das passiert z.B. zwischen Natrium- (Na) und Chlor-Atomen (Cl). W\u00e4hrend Na-Atome ein Elektron abgeben und zu Na(+) Ionen werden, nehmen Cl-Atome das Elektron auf und werden zu Cl(-) Ionen. Dadurch ziehen sie sich so stark an, dass das Ergebnis als NaCl bezeichnet wird. NaCl oder (Koch-)Salz ist in jeder K\u00fcche vorhanden und tr\u00e4gt, dazu bei, dass das Essen besser schmeckt. Diese chemische Verbindung wird Ionenbindung genannt.<\/p>\n

\"Ionische
Schematische Darstellung der Ionischen Bindung.<\/figcaption><\/figure>\n

Kovalente Bindung<\/h4>\n

Wenn zwei Atome beide zus\u00e4tzliche Elektronen ben\u00f6tigen, um ihre \u00e4u\u00dfere Schale (Valenzorbital) zu vervollst\u00e4ndigen, w\u00fcrden sie ein Elektronen-Sharing betreiben. Das Hei\u00dft einige Elektronen der \u00e4u\u00dferen Schale (Valenzelektronen) stehen zeitweise beiden Atomen zur Verf\u00fcgung. Da sich die Elektronen sehr schnell bewegen, sieht es dann so aus, als ob zu jeder Zeit beide Atome einen vollst\u00e4ndigen \u00e4u\u00dferen Schale (Valenzorbital) h\u00e4tten. Wei\u00dft du wie die Elektronen der \u00e4u\u00dferen Schale genannt werden?<\/p>\n

Die Elektronen der \u00e4u\u00dferen Schale werden Valenzelektronen genannt. Aus diesem Grund wird diese chemische Verbindung, bei der Elektronen-Sharing betrieben wird als Kovalente Bindung bezeichnet.<\/p>\n

Die Kovalente Bindung kann u. U. sehr stark werden. Beispiele f\u00fcr Kovalente Verbindungen sind z. B. Molek\u00fcle, die zwei gleiche Atome haben, wie Sauerstoff- (O2) oder Wasserstoff-Molek\u00fcle (H2).<\/p>\n

Metallische Bindung<\/h4>\n

Wenn Atome zu wenige Elektronen in der \u00e4u\u00dferen Schale haben, geben sie diese ab, um ihre \u00e4u\u00dferen Schalen zu vervollst\u00e4ndigen. Dabei bilden sie eine gro\u00dfe Gemeinschaft, indem sie alle, die Elektronen ihrer \u00e4u\u00dferen Schale (Valenzelektronen) in einen negativ geladenen Elektronen-See abgeben, und selbst zu positiven Ionen werden.<\/p>\n

\"Kovalente
Schematische Darstellung der Kovalenten Bindung.<\/figcaption><\/figure>\n

Wie soll das aber helfen?<\/p>\n

Die Elektronen bewegen sich dann frei umher und bilden somit einen negativ geladenen See aus Elektronen um die positiven Atom-R\u00fcmpfe (Ionen). Bildlich gesprochen k\u00f6nnte man sich einen negativ geladenen Kuchenteig mit positiv geladenen Rosinen darin vorstellen. Der Teig w\u00fcrde die Rosinen trotz der Absto\u00dfung festhalten.<\/p>\n

Und was ist mit vollst\u00e4ndigen \u00e4u\u00dferen Schalen?<\/p>\n

Die Elektronen k\u00f6nnen in diesem Zustand keinem Atom mehr zugeordnet werden. In diesem negativ geladenen See aus (negativen) Elektronen befinden sich die positiven Ionen mit einer vollst\u00e4ndigen \u00e4u\u00dferen Elektronenschale. Diese Verbindung ist zwar nicht so stark, wie die kovalente oder die ionische Bindung, aber sehr h\u00e4ufig. K\u00f6nntest du dir vorstellen, welche Elemente diese Verbindung eingehen?<\/p>\n

Der Gro\u00dfteil der Elemente im Periodensystem sind Metalle und sie bilden diese Bindung. Deshalb wird sie die metallische Bindung genannt. Reine Metalle, wie z. B. Gold oder Silber kann man sehr leicht biegen, da die Verbindung nicht so stark ist. Durch Hinzuf\u00fcgen von geringen Mengen anderer Elemente wie z. B. Kohlenstoff (C) zu Eisen (Fe) kann die Festigkeit aber stark erh\u00f6ht werden. Durch diese Legierung entsteht z. B. Stahl.<\/p>\n

Funktionelle Gruppen<\/h4>\n
\"Funktionelle
Beispiel einiger Funktioneller Gruppen.<\/figcaption><\/figure>\n

Kohlenstoff (C) ist als ein besonderes Element in der Lage bis zur vier Verbindungen mit anderen Kohlenstoffatomen einzugehen. Dadurch k\u00f6nnen sehr lange und vielf\u00e4ltige Molek\u00fcle (z. B. Makromolek\u00fcle und Polymere) mit unterschiedlichen Strukturen und Eigenschaften entstehen. Diese Molek\u00fcle werden ORGANISCHE Molek\u00fcle genannt.<\/p>\n

Und was hat das mit funktionellen Gruppen zu tun?<\/p>\n

Funktionelle Gruppen sind bestimmte Atomgruppen in organischen Verbindungen, die die chemischen Eigenschaften des gesamten Molek\u00fcls ma\u00dfgeblich bestimmen bzw. beeinflussen. Ein Beispiel hierf\u00fcr ist die Amino-Gruppe. Die besteht aus einem Stickstoffatom (N) und zwei Wasserstoffatomen (H). Ein organisches Molek\u00fcl, das eine Amino-Gruppe besitzt, besitzt bestimmte Eigenschaften. Aminos\u00e4uren z. B. (Bausteine von Proteinen) enthalten eine Aminogruppe (-NH2) und eine Carboxylgruppe (-COOH)<\/p>\n\n\n