Die Atombindung (auch Elektronenpaarbindung, kovalente Bindung, homöopolare Bindung oder unpolare Bindung genannt) sorgt in der Chemie dafür, dass zwei oder mehr Atome eine feste Bindung miteinander eingehen. Das Grundprinzip der Atombindung beruht darauf, das die Bindungspartner sich gegenseitig Elektronen zur "Benutzung" zur Verfügung stellen, um so den Edelgaszustand zu erreichen. Im Gegensatz zur Ionenbindung tragen die atomaren Bindungspartner dabei keine elektrischen Ladungen, da jedes Atom seine Elektronen behält.

Mit einer Atombindung können Atome des gleichen chemischen Elements oder auch Atome verschiedener chemischer Elemente verknüpft werden. Dabei entsteht ein Molekül oder (seltener) ein Atomgitter.

Im Kugelwolkenmodell oder Orbitalmodell bilden die Bindungspartner gemeinsame Elektronenpaare aus, das heißt Paare von Elektronen, die den Elektronenhüllen beider an der Atombindung beteiligter Atome angehören. Daher bieten sich ungepaarte Elektronen zur Bildung gemeinsamer Elektronenpaare an.

Table of contents

1 Wie halten Atombindungen? 2 Wie wird der Edelgaszustand bei Atombindungen erreicht? 3 Beispiele 3.1 Atombindung beim Chlor-Molekül 3.2 Elektronenpaarbindungen am Beispiel Sauerstoff 4 Polare Atombindung 5 Atombindung wellenmechanisch betrachtet

Wie halten Atombindungen?

Bei der Atombindung geben die Atome keine Elektronen ab, sind also nicht geladen. Stattdessen werden die gemeinsamen Elektronen von beiden Atomkernen angezogen, wodurch die Atome zusammenhalten. Zwar stoßen sich die beiden Kerne und auch die Elektronen ab. Die Abstoßung wird aber durch die zwischen den Atomen konzentrierten Elektronen teilweise abgeschirmt, so dass die anziehende Wechselwirkung zwischen Elektronen und Kernen überwiegt.

Die gemeinsamen Elektronen werden von beiden Kernen angezogen (4 grüne Linien)
''während sich die Elektronen bzw. die Kerne abstoßen (nur 2 rote Linien)

Wie wird der Edelgaszustand bei Atombindungen erreicht?

-- Bild : HCl-Molekül mit einfachem Schalen-Modell --

Anstatt das das Wasserstoff-Atom ein Elektron an das Chlor-Atom abgibt, überlappen die äußeren Elektronenschalen von beiden Atomen. So liegt das eine Elektron des Wasserstoff-Atoms (rot) auch auf der Schale des Chlor-Atoms, während ein Außen-Elektron des Chlor-Atoms (gelb) auch auf der Schale des Wasserstoff-Atoms liegt. So haben beide Atome auf der äußersten Schale gleich viele Elektronen wie das nächste oder vorherige Edelgas.

Beispiele

-- Bild : Cl2-Molekül mit einfachem Schalen-Modell --
-- Bild : Cl2-Molekül mit Kugelwolken-Modell --

Elektronenpaarbindungen am Beispiel Sauerstoff

Sauerstoff-Atome besitzen auf der äußersten Schale jeweils 6 Elektronen, weswegen von den 4 Elektronenwolken 2 vollbesetzt sind, während 2 Elektronen einzeln in ihren Elektronenwolken, also ungepaart vorliegen.

Zwei Sauerstoff-Atome mit jeweils 6 Elektronen auf der äußersten Schale.

Durch Überlappung der zwei einfach besetzten Elektronenwolken erreichen beide ihren Edelgaszustand. Jede der 4 Elektronenwolken ist mit 2 Elektronen besetzt.

Sauerstoff-Molekül O₂ im Kugelwolkenmodell

Polare Atombindung

Man nennt solche Atombindungen polare Bindungen, da Pole mit unterschiedlichen Teilladungen entstehen.

Polare Bindungen können dazu führen, dass ein gesamtes Molekül polar ist Dipol. Dies hängt nicht nur von der Polarität der Bindungen sondern auch vom Molekülbau ab.

Atombindung wellenmechanisch betrachtet