← Alla sidor

Hur många bindningar?

Varför binder syre två väten men kol fyra? Och varför delar natrium inga elektroner alls? Allt beror på hur många elektroner atomen har i sitt yttersta skal.

▶ Spela: Bindningar

Huvudregeln: alla atomer vill ha 8 elektroner i det yttersta skalet (väte nöjer sig med 2). Metaller ger bort sina få ytterelektroner. Icke-metaller delar elektroner med varandra, och varje delat par är en bindning.

1 · Elektronskalen

Elektronerna sitter i skal, och varje skal har plats för ett visst antal

K: 2L: 8M: 8kärna
  1. Skalen fylls inifrån och ut. Ett skal måste vara fullt innan nästa börjar.
  2. Det innersta skalet (K) rymmer bara 2.
  3. Nästa skal (L) rymmer 8, och skalet efter (M) fylls också till 8.
  4. Elektronerna i det yttersta skalet kallas ytterelektroner (eller valenselektroner). Det är bara de som deltar när atomer binder till varandra eller bildar joner.

M-skalet rymmer egentligen 18, men för de första 20 grundämnena (till och med kalcium) räcker regeln 2, 8, 8.

Antal elektroner = atomnumret (lika många som protonerna). Räkna ut skalen så här:

Metaller: få längst ut
Na+11
Na 11 elektroner
2 + 8 + 1 → 1 längst ut
Mg+12
Mg 12 elektroner
2 + 8 + 2 → 2 längst ut
Al+13
Al 13 elektroner
2 + 8 + 3 → 3 längst ut
Icke-metaller: många längst ut
O+8
O 8 elektroner
2 + 6 → 6 längst ut
S+16
S 16 elektroner
2 + 8 + 6 → 6 längst ut
Cl+17
Cl 17 elektroner
2 + 8 + 7 → 7 längst ut

Vanligt misstag: Al har 13 elektroner, men det blir inte 8 + 5. Första skalet tar bara 2, så det blir 2 + 8 + 3.

2 · Varför just 8?

Ädelgaserna har redan fullt, och alla andra vill bli som dem

He+2
He helium
2: fullt
Ne+10
Ne neon
2 + 8: fullt
Ar+18
Ar argon
2 + 8 + 8: fullt

Ädelgaserna (grupp 18) har ett fullt yttersta skal. De bildar nästan inga föreningar alls, för de har inget att vinna. Alla andra atomer ger bort, tar upp eller delar elektroner tills de har lika många som närmaste ädelgas. Det kallas ädelgasstruktur, eller oktettregeln (okta = 8).

3 · Ytterelektroner som prickar

Bara det yttersta skalet behövs för att förstå bindningar

En elektronprickformel visar ämnets symbol och bara ytterelektronerna. De första fyra prickarna läggs en på varje sida, sedan bildas par.

Metaller
Na
1
grupp 1
Mg
2
grupp 2
Al
3
grupp 13
Icke-metaller
C
4
grupp 14
N
5
grupp 15
O
6
grupp 16
F
7
grupp 17

Prickar som sitter ensamma är de som kan bilda bindningar. Prickar som redan sitter i par blir fria elektronpar.

4 · Två sätt att få 8

Få ytterelektroner: ge bort. Många: dela.

Ge bort → jon

En metall har 1–3 ytterelektroner. Det är mycket lättare att bli av med dem än att skaffa 5–7 till. Då blir skalet under, som redan är fullt, det yttersta.

Nager bort 1Na⁺
Mgger bort 2Mg²⁺
Alger bort 3Al³⁺

Inga delade bindningar. Antalet elektroner som ges bort blir laddningen. Metallens plusjoner och icke-metallens minusjoner dras till varandra: det kallas jonbindning.

Dela → kovalent bindning

En icke-metall har 4–7 ytterelektroner och behöver bara några till. Två atomer kan dela elektroner: varje delat par räknas för båda. En bindning där två atomer delar ett elektronpar kallas kovalent bindning.

C4 + 4 delade4
N5 + 3 delade3
O6 + 2 delade2
F, Cl7 + 1 delad1
H1 + 1 delad = 21

Antal bindningar = 8 − ytterelektroner. Väte är undantaget: det vill bara ha 2.

5 · Samma regel, fyra molekyler

Ju fler ytterelektroner, desto färre väten

Varje streck är en kovalent bindning: ett delat elektronpar (2 elektroner). Prickparen är fria elektronpar som inte används i någon bindning. Räkna: 2 per streck + 2 per fritt par = 8.

CH₄4 bindningar · 0 fria parRunt mittatomen: 4 × 2 = 8 ✓
NH₃3 bindningar · 1 fria parRunt mittatomen: 3 × 2 + 2 = 8 ✓
H₂O2 bindningar · 2 fria parRunt mittatomen: 2 × 2 + 2 × 2 = 8 ✓
HF1 bindningar · 3 fria parRunt mittatomen: 2 + 3 × 2 = 8 ✓

Metan, ammoniak, vatten och vätefluorid. I verkligheten är vattnet vinklat och ammoniaken en pyramid, men här ritas de platt för att det ska gå att räkna.

6 · Enkel-, dubbel- och trippelbindning

Två atomer kan dela mer än ett par

Ett streck = ett delat par. Två streck = två delade par. Tre streck = tre. Atomen har ändå lika många streck totalt som vanligt.

Cl₂ enkelbindning
Cl: 1 streck
O₂ dubbelbindning
O: 2 streck
N₂ trippelbindning
N: 3 streck
CO₂ två dubbelbindningar
C: 4 streck, O: 2 streck

Syre har alltid 2 streck: två enkla i H–O–H, eller ett dubbelt i O=O. Kol har alltid 4: fyra enkla i CH₄, eller två dubbla i CO₂.

7 · När regeln ändras: i joner

En jon har ett streck mer eller ett streck mindre

Antalet bindningar ovan gäller neutrala atomer. I en jon har atomen fått ett elektronpar mer eller mindre att använda, och då ändras antalet streck med ett.

Plusjon: ett streck mer
NH₃
N: 3 streck, 1 par
→
+
NH₄⁺
N: 4 streck, 0 par

En vätejon H⁺ (en proton utan elektron) fäster på det fria paret. Paret blir ett streck till, och hela jonen blir +.

H₂O
O: 2 streck, 2 par
→
+
H₃O⁺
O: 3 streck, 1 par
Minusjon: ett streck mindre
H₂O
O: 2 streck, 2 par
→
−
OH⁻
O: 1 streck, 3 par

Vattnet lämnar ifrån sig en vätejon H⁺ men behåller elektronerna från den bindningen. De blir ett fritt par till. En elektron mer än protoner, så hela jonen blir −.

Mer om joner på nästa sida: Katjon eller anjon?

Testa dig själv

Klicka på det svar du tror är rätt

Kväve har 7 elektroner. Hur många ytterelektroner?

Hur många bindningar bildar kol (C)?

Hur många bindningar bildar syre (O)?

Hur många bindningar bildar väte (H)?

Klor har 7 ytterelektroner. Hur många bindningar bildar det?

Svavel har 16 elektroner (2 + 8 + 6). Hur många bindningar bildar det oftast?

Varför bildar neon nästan inga föreningar?

Vad gör natrium för att få 8 längst ut?

Vad kallas en bindning där två atomer delar ett elektronpar?

Vilka ämnen ger oftast bort elektroner?

Vad betyder dubbelstrecket i O=O?

Hur många fria elektronpar har syret i H₂O?

Hur många streck har kolet i CO₂ (O=C=O)?

Varför har kväve 4 bindningar i NH₄⁺?

Hur många bindningar har syret i OH⁻?

▶ Spela: Bindningar