Molekülformen entdecken: VSEPR-Modell und räumliche Struktur
In dieser interaktiven Simulation untersuchen die Lernenden den räumlichen Aufbau von Molekülen. Sie platzieren Bindungen und freie Elektronenpaare um ein Zentralatom und beobachten, wie sich die Elektronenbereiche aufgrund ihrer gegenseitigen Abstoßung anordnen.
Die Simulation veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Elektronenbereiche, der Elektronengeometrie, der Molekülgeometrie und den Bindungswinkeln. Neben selbst erstellten Modellen können reale Moleküle betrachtet, gedreht und miteinander verglichen werden. Dadurch werden abstrakte zweidimensionale Strukturformeln in anschauliche dreidimensionale Modelle übertragen.
Die Anwendung eignet sich zur Einführung, Erarbeitung, Wiederholung oder Sicherung des Elektronenpaarabstoßungsmodells beziehungsweise VSEPR-Modells.
- Inhaltsart
- Online-Angebot
- Lernniveau
- Sekundarstufe II
- Bearbeitungszeit
- ca. 20 Minuten
Lernziele
- Die Lernenden beschreiben, wie sich bindende und freie Elektronenpaare um ein Zentralatom räumlich anordnen.
- Die Lernenden erklären Molekülformen mithilfe der gegenseitigen Abstoßung von Elektronenbereichen.
- Die Lernenden unterscheiden zwischen Elektronengeometrie und Molekülgeometrie.
- Die Lernenden bestimmen die Molekülgeometrie anhand der Anzahl bindender und freier Elektronenpaare.
- Die Lernenden ordnen Molekülen charakteristische Bindungswinkel zu.
- Die Lernenden vergleichen selbst erstellte Modelle mit den räumlichen Strukturen realer Moleküle.
- Die Lernenden leiten aus einer Strukturformel eine begründete Vorhersage über die räumliche Form eines Moleküls ab.
- Die Lernenden erläutern den Einfluss freier Elektronenpaare auf Molekülform und Bindungswinkel.
Online-Angebot
Molekülformen entdecken: VSEPR-Modell und räumliche Struktur
Dieses Lernangebot liegt auf phet.colorado.edu und wird in einem neuen Tab geöffnet.
Quelle: phET - University of Colorado
Online-Angebot öffnenBedienhinweise
Wähle zunächst den Modellbereich, um Molekülformen selbst aufzubauen. Füge dem Zentralatom Bindungen oder freie Elektronenpaare hinzu. Die Elektronenbereiche ordnen sich automatisch räumlich an. Das Molekül kann mit der Maus oder per Touch-Geste gedreht und aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet werden. Aktiviere bei Bedarf die Anzeigen für Molekülgeometrie, Elektronengeometrie und Bindungswinkel. Wechsle anschließend zum Bereich mit realen Molekülen. Wähle verschiedene Moleküle aus und vergleiche ihre räumlichen Strukturen mit den zuvor erstellten Modellen. Für eine gezielte Bearbeitung empfiehlt es sich, zunächst eine Vermutung zur Molekülform aufzustellen und diese danach mit der Simulation zu überprüfen. Die Anwendung funktioniert am besten in einem aktuellen Browser.
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