Unterschied zwischen Bond-Paar und Lone-Paar

Hauptunterschied - Bondpaar gegen einsames Paar

Jedes Element hat Elektronen in seinen Atomen. Diese Elektronen befinden sich in Schalen, die sich außerhalb des Kerns befinden. Eine Schale kann ein oder mehrere Orbitale haben. Die Orbitale, die dem Kern am nächsten liegen, sind s-, p- und d-Orbital. Ein Orbital kann in mehrere Suborbitale unterteilt werden. Ein Suborbital kann maximal zwei Elektronen aufnehmen. Wenn keine Elektronen vorhanden sind, spricht man von einem leeren Orbital. Wenn sich ein Elektron in einem Suborbital befindet, spricht man von einem ungepaarten Elektron. Wenn das Suborbital mit maximal zwei Elektronen gefüllt ist, spricht man von einem Elektronenpaar. Die Elektronenpaare können in zwei Arten als Bindungspaar und Einzelpaar gefunden werden. Der Hauptunterschied zwischen Bindungspaar und Einzelpaar ist das Das Bindungspaar besteht aus zwei Elektronen, die sich in einer Bindung befinden wohingegen Ein einzelnes Paar besteht aus zwei Elektronen, die sich nicht in einer Bindung befinden.  

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein Bond-Paar?
      - Definition, Identifikation, Beispiele
2. Was ist ein einsames Paar?
      - Definition, Identifikation, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Bondpaar und Einzelpaar?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Bond-Paar, kovalente Bindung, Doppelbindung, einsames Paar, nichtbindendes Elektronenpaar, Orbital, Pi-Bond, Sigma-Bindung, Einzelbindung, ungepaarte Elektronen, Valenzelektronen

Was ist ein Bond-Paar?

Ein Bindungspaar ist ein Elektronenpaar, das sich in einer Bindung befindet. Eine einzelne Bindung besteht immer aus zwei Elektronen, die miteinander gepaart sind. Diese beiden Elektronen werden zusammen als Bindungspaar bezeichnet. Bindungspaare können in kovalenten Verbindungen und Koordinationsverbindungen beobachtet werden. In kovalenten Verbindungen besteht die kovalente Bindung aus einem Bindungspaar. In Koordinationsverbindungen besteht die Koordinationsbindung aus einem Bindungspaar.

In Koordinationsverbindungen geben die Liganden ihre freien Elektronenpaare an ein zentrales Metallatom ab. Obwohl es sich um einsame Paare handelte, bilden sie nach der Spende Koordinationsbindungen, die der kovalenten Bindung ähneln. Daher werden sie als Bindungspaar betrachtet. Dies liegt daran, dass sich die beiden Elektronen zwischen zwei Atomen teilen.

In kovalenten Verbindungen teilen zwei Atome ihre ungepaarten Elektronen, um sie zu paaren. Dieses Elektronenpaar wird Bindungspaar genannt. Bei Doppel- oder Dreifachbindungen gibt es für jede Bindung Bindungspaare. Bei einer Doppelbindung gibt es beispielsweise zwei Bindungspaare. Da durch die Hybridisierung von Orbitalen zweier Atome eine kovalente Bindung gebildet wird, befindet sich ein Bindungspaar in hybridisierten Orbitalen. Diese hybridisierten Orbitale können entweder Sigma-Bindungen oder Pi-Bindungen bilden. Daher können Bindungspaare entweder in Sigma-Bindungen oder Pi-Bindungen beobachtet werden.  

Abbildung 1: Die Koordinationsbindung zwischen NH3 und BF3

Im obigen Beispiel wird das Elektronenpaar am N-Atom des NH3-Moleküls an das B-Atom des BF3-Moleküls abgegeben. Danach sieht die Koordinationsbindung aus wie eine kovalente Bindung. Daher ist das Elektronenpaar jetzt ein Bindungspaar.  

Was ist ein einsames Paar?

Ein einzelnes Paar ist ein Paar von Elektronen, die sich nicht in einer Bindung befinden. Die Elektronen des einsamen Paares gehören zu demselben Atom. Ein einzelnes Paar wird daher auch als a bezeichnet nichtbindendes Elektronenpaar. Obwohl Elektronen in den innersten Schalen ebenfalls gekoppelt sind und nicht an der Bindung teilnehmen, werden sie nicht als einsame Paare betrachtet. Die Valenzelektronen eines Atoms, die miteinander gekoppelt sind, werden als einsame Paare betrachtet.

Manchmal können diese einsamen Paare an ein anderes Atom gespendet werden, das leere Orbitale hat. Dann bildet es eine Koordinationsbindung. Danach wird es nicht als einsames Paar betrachtet, da es ein Bindungspaar wird. Einige Elemente haben nur ein einzelnes Paar. Einige andere Elemente haben mehr als ein einzelnes Paar. Zum Beispiel kann Stickstoff (N) maximal drei kovalente Bindungen bilden. Die Anzahl der Valenzelektronen beträgt jedoch 5. Daher werden drei Elektronen mit anderen Atomen geteilt, um Bindungen zu bilden, während die beiden anderen Elektronen als einsames Paar verbleiben. Halogene haben jedoch 7 Elektronen in ihrem äußersten Orbital. Daher haben sie 3 Einzelpaare zusammen mit einem ungepaarten Elektron. Daher können Halogene eine kovalente Bindung haben, indem sie dieses eine ungepaarte Elektron teilen.

Einzelne Paare verändern den Bindungswinkel in einem Molekül. Betrachten wir zum Beispiel ein lineares Molekül, das aus einem Zentralatom mit zwei Bindungen besteht. Wenn keine einsamen Paare vorhanden sind, bleibt das Molekül als lineares Molekül. Wenn jedoch ein oder mehrere Einzelpaare am Zentralatom vorhanden sind, wäre das Molekül nicht mehr linear. Aufgrund der Abstoßung durch einsame Paare werden die Bindungspaare abgestoßen. Dann wird das Molekül eckig statt linear.

Wie in der obigen Abbildung gezeigt, hat Ammoniak ein einzelnes Paar, das Wassermolekül zwei freie Paare und HCl drei freie Paare.

Wenn ein Atom leere Orbitale hat, können die Einzelpaare durch Hybridisierung von Orbitalen in ungepaarte Elektronen gespalten werden und an der Bindung teilnehmen. Wenn es jedoch keine leeren Orbitale gibt, bleiben einzelne Paare als Elektronenpaar und nehmen nicht an der Bindung teil.

Zum Beispiel besteht Stickstoff (N) aus 5 Elektronen im äußersten Orbital. Zwei Elektronen im 2s-Orbital und drei andere befinden sich in drei p-Orbitalen. Da Stickstoff keine leeren Orbitale hat, bleibt das Elektronenpaar im 2s-Orbital als einsames Paar.

Abbildung 3: Das Orbitaldiagramm von Stickstoff (N)

Wenn man Phosphor (P) in Betracht zieht, hat es auch 5 Elektronen im äußersten Orbital: 2 Elektronen im 3s-Orbital und weitere 3 Elektronen in drei p-Orbitalen. Phosphor kann jedoch maximal 5 Bindungen bilden. Das liegt daran, dass es leere 3D-Orbitale hat.

Abbildung 4: Das Orbitaldiagramm für Phosphor und die mögliche Hybridisierung

Phosphor kann fünf Bindungen aufweisen, indem die 5 Elektronen in sp³d¹ hybridisierte Orbitale. Dann gibt es keine einzelnen Paare auf Phosphor.

Unterschied zwischen Bond-Paar und Lone-Paar

Definition

Bond-Paar: Bindungspaar ist ein Elektronenpaar, das sich in einer Bindung befindet.

Einzelnes Paar: Ein einzelnes Paar ist ein Paar von Elektronen, die sich nicht in einer Bindung befinden.

Verbindung

Bond-Paar: Anleihepaare sind immer in Anleihen.

Einzelnes Paar: Einzelpaare befinden sich nicht in Bindungen, sondern können durch Spenden des Einzelpaars Bindungen bilden (Koordinationsbindungen).

Atome

Bond-Paar: Die zwei Elektronen gehören zu zwei Atomen in Bindungspaaren.

Einzelnes Paar: Die zwei Elektronen gehören in Einzelpaaren zu demselben Atom.

Ursprung

Bond-Paar: Ein Bindungspaar entsteht durch das Teilen von Elektronen durch zwei Atome.

Einzelnes Paar: Ein einsames Paar wird erstellt, weil keine leeren Orbitale vorhanden sind.

Fazit

Bindungspaar und Einzelpaar sind zwei Begriffe, die zur Beschreibung gekoppelter Elektronen verwendet werden. Diese Elektronenpaare bewirken die Reaktivität, Polarität, den physikalischen Zustand und die chemischen Eigenschaften von Verbindungen. Ionische Verbindungen können Bindungspaare und freie Paare aufweisen oder nicht. Kovalente Verbindungen und Koordinationsverbindungen haben im Wesentlichen Bindungspaare. Sie können einzelne Paare haben oder nicht. Der Unterschied zwischen Bindungspaar und freiem Paar besteht darin, dass ein Bindungspaar aus zwei Elektronen besteht, die sich in einer Bindung befinden, während ein einsames Paar aus zwei Elektronen besteht, die sich nicht in einer Bindung befinden. 

Verweise:

1. "Einsames Paar". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 09. Juli 2017. Web. Hier verfügbar. 27. Juli 2017. 
2. Definition des Bonding-Paars - Chemistry Dictionary. ”Chemistry-Dictionary.com. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 27. Juli 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. “NH3-BF3-Addukt-Bindungsverlängerung-2D-Keine-Gebühren” von (สาธารณสมบัติ) über Commons Wikimedia
2. „ParSolitario“ Von V8rik bei en.wikipedia - Übertragen von en.wikipedia (Public Domain) über Commons Wikimedia