zum Directory-modus

Wasser

Bau des Wasser-Moleküls

Die räumliche Struktur des Wassers und die Ladungsverteilung innerhalb dieser Struktur sind für seine besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften verantwortlich.

Mouse
Abb.1
Abb.2
Abb.3

Das Wasser-Molekül besteht aus einem Sauerstoff-Atom und zwei Wasserstoff-Atomen in einer gewinkelten Anordnung. Dabei bilden die Wasserstoff-Atome und die freien Elektronenpaare ein Tetraeder, in dessen Mitte sich das Sauerstoff-Atom befindet.

Abb.4
Hybridisierung des Sauerstoff-Atoms

Die geometrische Anordnung der Atome im Wasser-Molekül wird ersichtlich, wenn wir die Hybridisierung der Sauerstoff-Orbitale betrachten. Die sechs unterschiedlichen Atomorbitale kombinieren zu vier neuen energetisch gleichwertigen Hybridorbitalen, welche jeweils die vier Ecken eines Tetraeders besetzen.

Die Elektronegativität von Sauerstoff beträgt EN=3,5 (Pauling), die von Wasserstoff EN=2,1. Dadurch werden die gemeinsamen Bindungselektronen der OH-Bindungen vom Sauerstoff-Rumpf stärker angezogen. Durch diese Ladungsverschiebung besitzt das Sauerstoff-Atom einen Überschuss an negativer Ladung und ist somit partiell negativ geladen. Im Gegenzug tragen die Wasserstoff-Atome eine positive Partialladung. Das Wasser-Molekül hat daher einen positiven und einen negativen Ladungsschwerpunkt.

Da das Wasser-Molekül gewinkelt ist (H-O-H Winkel von 104,5°), fallen die Ladungsschwerpunkte nicht zusammen und das Wasser-Molekül stellt einen Dipol mit einem permanenten elektrischen Dipolmoment von 1,85 Debye dar.

Seite 2 von 6