How atoms bond - George Zaidan and Charles Morton

Übersetzung: Susanna Kuschick Lektorat: Laura Witzel

Most atoms don't ride solo,

Die meisten Atome sind nicht allein unterwegs,

instead they bond with other atoms.

sie verbinden sich mit anderen Atomen.

And bonds can form between atoms

Bindungen können sich zwischen Atomen desselben Elements

of the same element

or atoms of different elements.

oder Atomen verschiedener Elemente bilden.

You've probably imagined bonding as a tug of war.

Du stellst dir Bindungen wohl wie Tauziehen vor.

If one atom is really strong,

Wenn ein Atom sehr stark ist,

it can pull one or more electrons

kann es mehr Elektronen vom anderen Atom zu sich ziehen.

off another atom.

Then you end up with one negatively charged ion

Dann hat man ein negativ geladenes Ion

and one positively charged ion.

und ein positiv geladenes Ion.

And the attraction between these opposite charges

Die Anziehung zwischen diesen konträren Ladungen

is called an ionic bond.

nennt man ionische Bindung.

This is the kind of sharing

Bei dieser Art des Teilens

where you just give away your toy to someone else

gibt man sein Spielzeug jemand anderem

and then never get it back.

und bekommt es nie mehr zurück.

Table salt, sodium chloride,

Kochsalz, Natriumchlorid,

is held together by ionic bonds.

wird von ionischen Bindungen zusammengehalten.

Every atom of sodium gives up one electron

Jedes Natriumatom gibt ein Elektron an jedes Chloratom ab,

to every atom of chlorine,

ions are formed,

Ione werden gebildet

and those ions arrange themselves

und diese bilden ein 3D-Netz, das Kristallgitter.

in a 3D grid called a lattice,

in which every sodium ion

Dabei ist jedes Natriumatom

is bonded to six chloride ions,

mit sechs Chloratomen verbunden

and every chloride ion is bonded

und jedes Chloratom

to six sodium ions.

ist mit sechs Natriumatomen verbunden.

The chlorine atoms never give

Die Chloratome geben den Natriumatomen ihre Elektronen nie zurück.

the sodium atoms their electrons back.

Now, these transactions aren't always so cut-and-dried.

Diese Vorgänge sind aber nicht immer so eindeutig.

If one atom doesn't completely overwhelm the other,

Wenn ein Atom das andere nicht komplett besiegt,

they can actually share each other's electrons.

können sie sich ihre Atome auch teilen.

This is like a pot luck

Das ist wie Potluck,

where you and a friend each bring a dish

wo du und ein Freund je ein Gericht mitbringt

and then both of you share both dishes.

und ihr sie beide miteinander teilt.

Each atom is attracted to the shared electrons

Jedes Atom wird von den geteilten Atomen angezogen.

in between them,

and this attraction is called a covalent bond.

Diese Anziehung nennt man kovalente Bindung.

The proteins and DNA in our bodies,

Die Proteine und DNS in unserem Körper z. B.

for example,

are held together largely by these covalent bonds.

werden vor allem von diesen kovalenten Bindungen zusammengehalten.

Some atoms can covalently bond

Manche Atome gehen kovalente Bindungen nur mit einem Atom ein,

with just one other atom,

others with many more.

andere mit vielen mehr.

The number of other atoms

Die Anzahl der Atome mit denen eines sich verbinden kann,

one atom can bond with

depends on how its electrons are arranged.

hängt von der Anordnung der Elektronen ab.

So, how are electrons arranged?

Wie werden Elektronen also angeordnet?

Every atom of a pure, unbonded element

Jedes Atom eines reinen, ungebundenen Elements

is electrically neutral

ist elektrisch neutral,

because it contains the same number

da es genauso viele Protonen im Kern hat

of protons in the nucleus

as it does electrons around the nucleus.

wie Elektronen um den Kern herum.

And not all of those electrons are available for bonding.

Nicht alle dieser Elektronen sind für Bindungen verfügbar.

Only the outermost electrons,

Nur die äußersten Elektronen,

the ones in orbitals furthest from the nucleus,

die in den Orbitalen am weitesten vom Kern weg sind,

the ones with the most energy,

die mit der meisten Energie,

only those participate in bonding.

nur sie nehmen an den Bindungen teil.

By the way, this applies to ionic bonding too.

Übrigens trifft dies auch auf ionische Bindungen zu.

Remember sodium chloride?

Denke an Natriumchlorid.

Well, the electron that sodium loses

Das Elektron, das Natrium verliert

is the one furthest from its nucleus,

ist am weitesten vom Kern entfernt;

and the orbital that electron occupies

das vom Elektron besetzte Orbital, wenn es zum Chlor übergeht,

when it goes over to chlorine

is also the one furthest from its nucleus.

ist auch am weitesten von seinem Kern entfernt.

But back to covalent bonding.

Doch zurück zu kovalenten Bindungen.

Carbon has four electrons

Kohlenstoff hat vier Elektronen für Bindungen

that are free to bond,

nitrogen has three,

Stickstoff hat drei,

oxygen two.

Sauerstoff zwei.

So, carbon is likely to form four bonds,

Kohlenstoff kann also vier Bindungen bilden,

nitrogen three,

Stickstoff drei und Sauerstoff zwei.

and oxygen two.

Hydrogen only has one electron,

Wasserstoff hat nur ein Elektron, also kann es nur eine Bindung bilden.

so it can only form one bond.

In some special cases,

In einigen Spezialfällen

atoms can form more bonds

können Atome mehr Bindungen bilden als erwartet,

than you'd expect,

but they better have a really good reason to do so,

aber sie haben einen guten Grund dafür,

or things tend to fly apart.

sonst könnten Dinge auseinanderfliegen.

Groups of atoms

Atomgruppen, die Elektronen kovalent teilen,

that share electrons covalently with each other

are called molecules.

nennt man Moleküle.

They can be small.

Sie können klein sein.

For example, every molecule of oxygen gas

Jedes Sauerstoffmolekül z. B. besteht aus

is made up of just two oxygen atoms

nur zwei aneinander gebundenen Sauerstoffatomen.

bonded to each other.

Or they could be really, really big.

Oder sie können sehr groß sein.

Human chromosome 13 is just two molecules,

Das menschliche Chromosom 13 besteht aus zwei Molekülen,

but each one has over 37 billion atoms.

doch jedes davon hat über 37 Milliarden Atome.

And this neighborhood,

Diese Nachbarschaft, diese Atom-Stadt,

this city of atoms,

is held together by the humble chemical bond.

wird von einer einfachen chemischen Bindung zusammengehalten.