Oktettregel und Lewis-Formel

[Sophie_110]

Hallo,

ich hätte eine Frage. Ich gehe in die 10. Klasse eines Gymnasiums und wir nehmen gerade in Chemie noch einmal die Oktettregel bzw. das Aufstellen der Lewis-Formel durch.
Die dritte Aufgabe war Methanol (CH3OH).

Meine Idee war:
H-C=O-H
(da ich es schlecht darstellen kann: Von dem C und dem O zweigen jeweils rechtwinklig ein H ab [1 Elektronenpaar -> 1 Strich])

Damit wäre doch für jeden die Außenschale voll, oder?? Warum sieht die richtige Lewis-Formel anders aus?

[Helmut C. Bauer]

Hallo,

Wenn sich in der angedachten Formel, die leider nicht richtig ist, ein Wasserstoff-Atom zusätzlich zu dem bereits vorhandenen Wasserstoff-Atom am Sauerstoff-Atom befindet hat man eigentlich schon Wasser als Austrittsgruppe erzeugt. Sauerstoff hat zwei Bindungselektronen. In der vorgeschlagenen Formel hat Sauerstoff allerdings vier Bindungen. Irgendwie kommt einem das doch seltsam vor. Hat ein Sauerstoff-Atom eine Doppelbindung mit einem Kohlenstoff-Atom, dann wird diese Verbindung als Keton bezeichnet. Das CO-Fragment wird als Carbonyl-Gruppe bezeichnet. Die Protonierung einer Carbonyl-Gruppe ist mit geeigneten Reagenzien möglich. Einfache Protonierung des Sauerstoff-Atoms einer Carbonyl-Gruppe ist möglich, wobei das Sauerstoff-Atom nach der Protonierung eine positive Ladung besitzt.

Das Aufstellen der Formel für Methanol ist eigentlich ganz einfach. Zwischen eine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung wird ein Sauerstoff-Atom eingeschoben.
Denkt man sich die Elektronen der Bindung beim Kohlenstoff-Atom, dann befinden sich dort genau acht Elektronen. Geht man dann zu Sauerstoff-Atom und betrachtet dies wenn sich alle Bindungselektronen in seiner Nähe befinden würden, dann stellt man abermals fest, dass es ebenfalls acht Elektronen sind. Wo eine Regel ist, da gibt es auch Ausnahmen. So auch bei er Oktett-Regel, die nicht für alle Perioden des Elementesystems gilt. Die Oktett-Regel ist ein Modell, das zur Erklärung herangezogen werden kann.

Die Formel von Methanol kann folgendermassen beschreiben werden:
Am Kohlenstoff-Atom befinden sich drei Bindungen zu drei Wasserstoff-Atomen und eine Bindung zu einem Sauerstoff-Atom. An das Sauerstoff-Atom ist ein Wasserstoff-Atom gebunden.

Betrachtet man die oben vorgeschlagene Formel und die Elektronenzahl, die in der Verbindung vorliegt, dann stellt man nach dem homolytischen Spalten der Bindungen folgendes fest.
Kohlenstoff hat vier Aussenelektronen. Wasserstoff das erwartete eine Elektron. Jedoch hat Sauerstoff dann nur vier Aussenelektronen. Das kann nicht sein, da sich Sauerstoff in der 6. Hauptgruppe befindet und somit 6 Aussenelektronen aufweisen muss.

Betrachtet man dann die Gesamtzahl der Elektronen, dann stellt man fest dass die Verbindung Methanol vier Elektronen vom Wasserstoff, vier Elektronen vom Kohlenstoff-Atom und sechs Elektronen vom Sauerstoff haben muss. Das sind dann insgesamt 14 Elektronen. Vier davon sind die Elektronen-Paare am Sauerstoff-Atom.

Viele Grüße



Helmut C. Bauer