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Aufgabensammlung für die Schule

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Zwischenmolekulare Kräfte - Bindungsarten - Aggregatzustände

In welchem Aggregatzustand sich eine Verbindung bei einer bestimmten Temperatur präsentiert, hängt ganz wesentlich von den zwischenmolekularen Kräften und damit von den Bindungsarten ab.

a) Verbindungen mit Ionenbindung
Stoffe mit einer Ionenbindung sind in der Regel bei Zimmertemperatur fest und kristallin. Die elektrostatischen Kräfte zwischen den Ionen wirken in alle Raumrichtungen, damit bilden sich große Aggregate mit einer festen Struktur.

b) Bei Molekülen mit einer polarisierten kovalenten Bindung wirkt die Dipolkraft
Wenn die Atome eines Moleküls durch die polarisierte kovalente Bindung gebunden sind, sind innerhalb dieses Moleküls permanente Teilladungen vorhanden. Das hat zur Folge, dass sich diese Moleküle untereinander anziehen. Diese Dipolkraft wächst natürlich entsprechend der Stärke der Teilladungen, also entsprechend der Differenz in den Elektronegativitäten der Moleküle.

c) Bei Verbindungen zwischen Wasserstoff und Fluor, Stickstoff oder Sauerstoff wirkt die Wasserstoffbrückenbindung.
Diese Verbindungen verfügen aufgrund der hohen Elektronegativitätsdifferenz zwischen Wasserstoff und den drei anderen Elementen über ein so großes Dipolmoment, dass die Anziehungskraft zwischen den Molekülen sehr groß ist und eine Wechselwirkung zwischen dem Wasserstoff des einen Moleküls und dem freien Elektronenpaar z. B. dem Sauerstoff eines anderen Moleküls zustande kommt. Da ein freies Elektronenpaar an dieser Wechselwirkung beteiligt ist, ist die KRaft zwischen den Molekülen natürlich stärker als bei der reinen Dipolkraft, bei der einzig elektrostatische Kräfte wirken.

c) Bei Stoffen mit einer Atombindung wirkt die van der Waals Kraft
Bei vollkommen unpolaren Molekülen kann es trotzdem z. B. rein zufällig zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Elektronenwolke kommen. Diese Störung in der Verteilung der Elektronen bedeutet aber naturgemäß auch die wenn auch kurzzeitige Existenz eines Dipols. Dieser hat wiederum einen weiteren Dipol in der Nachbarschaft zur Folge usw. Man spricht von einem induzierten (durch äußeren Einfluss herbeigeführten) Dipol . Da so ein Dipol - rein zufällig entstanden - nur schwach ist und auch ebenso schnell wieder verschwindet, ist die so entstehende Kraft nur schwach.