Struktur und Eigenschaften des Wassers

Zusammenfassung

Das dreiatomige H₂O-Molekül ist gewinkelt aufgebaut. Der Bindungswinkel beträgt 104,5°, die O-H-Bindungslängen werden mit 96 pm angegeben. Die Molekülgeometrie läßt sich mit der Annahme einer sp³-Hybridisierung des Sauerstoffatoms erklären, wobei zwei der vier tetraedrisch angeordneten Hybridorbitale mit den s-Orbitalen der Wasserstoffatome überlappen (kovalente Bindung) und zwei die verbleibenden freien Elektronenpaare aufnehmen. Durch den höheren Platzbedarf der freien Elektronenpaare wird die tetraedrische Struktur deformiert, woraus sich die Verringerung des Tetraederwinkels (109,5°) auf den oben angegebenen Wert des Bindungswinkels erklärt. Die Bindungspartner Sauerstoff und Wasserstoff besitzen unterschiedliche Elektronegativitäten (O: 3,5; H: 2,15), was zu Partialladungen von −0,34 am Sauerstoffatom und +0,17 an den Wasserstoffatomen und zu einem permanenten Dipolmoment von 1,84 D (6,14·10⁻³⁰ C m) für das Wassermolekül führt.