Als Moleküle bezeichnet man Verbindungen gleicher oder verschiedener Elemente, die aus mindestens zwei Atomen bestehen. Atome bilden Moleküle, um energetisch günstigere Zustände zu erreichen.
Jedes Atom würde am liebsten in der besonders stabilen Edelgaskonfiguration mit einem Elektronenoktett bzw. der Elektronenkonfiguration von Helium vorliegen. Um diese Edelgaskonfiguration zu erreichen, können sich mehrere Atome Bindungen „teilen“, wodurch sie dann das Elektronenoktett erlangen.
In Molekülen können die einzelnen Atome durch verschiedene Bindungen miteinander verbunden sein. So unterscheidet man beispielsweise zwischen Einfach- und Mehrfachverbindungen. Wenn sich Atome eine Bindung teilen, so spricht man von kovalenten Bindungen.
Beispiele von Molekülverbindungen
Ein Beispiel für eine solche kovalente Bindung wäre etwa Wasser (H2O) oder elementares Chlor (Cl2). Im Wassermolekül bildet das Sauerstoffatom zwei, die Wasserstoffatome jeweils eine kovalente Bindung aus. Dadurch bekommen die Wasserstoffatome zwei Elektronen. Eines besitzen sie bereits, das andere teilen sie sich mit dem Sauerstoffatom. Durch die zwei Valenzelektronen bekommen die Wasserstoffatome die Elektronenkonfiguration von Helium. Der Sauerstoff hingegen besitzt 6 Valenzelektronen. Durch zwei weitere, die er sich von den beiden Wasserstoffatomen „leiht“, kommt auch der Sauerstoff zu 8 Valenzelektronen.
Ein Beispiel für ein anderes Molekül wäre Sauerstoff oder Stickstoff. Beide Elemente kommen in elementarem Zustand in einem zweiatomigen Molekül vor. Ebenso kommen auch die Halogene in 2-atomigen Molekülen vor.
Solche Moleküle, die aus nur zwei Atomen bestehen, nennt man auch Dimere. Sind dann die beiden Atome auch noch vom gleichen Element, so spricht man von einem Homodimer. Besteht das zweiatomige Molekül hingegen aus zwei verschiedenen Atomen, spricht man von einem Heterodimer.
Ein Beispiel für ein Homodimer haben wir bereits weiter oben kennengelernt – das elementare Chlor (Cl2). Ein Heterodimer wäre etwa Fluorwasserstoff (HF).
Moleküle können jedoch nicht nur 2 oder etwas mehr Atome beinhalten. Besonders in der organischen Chemie und der Biologie wird oft mit Molekülen gearbeitet, die mehrere tausend Atome beinhalten, wie etwa komplexe Proteine.
Auch andere Elemente wie etwa Fluor oder Chlor kommen wie bereits erwähnt in elementarer Form molekular vor.
Man sollte beachten, dass gleiche Atome verschiedene Moleküle ausbilden können. Sehr gut lässt sich dieses Phänomen am Beispiel Wasser verdeutlichen. Neben H2O bilden Wasserstoff und Sauerstoff beispielsweise auch H2O2 (Wasserstoffperoxid).
Ein weiteres Beispiel für Atome, die verschiedene Moleküle bilden wäre die Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff. Sowohl die Verbindung NH3 (Ammoniak), als auch N2H4 (Hydrazin) können von der gleichen Atomart gebildet werden.
Allerdings kommen Salze, wie etwa Kochsalz (NaCl), nicht in molekularer Form vor, sondern bilden ionische Verbindungen aus.
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