Az aluminium-kloridban (AlCl3) az Al miért 3 Cl-ral képez kovalens kötést, miért nem csak eggyel (ugye mindkét atomnak 1-1 párosítatlan elektronja van. )?

Nem kovalens kötésű vegyület, hanem ionos. Az alumínium háromszorosan pozitív töltésű ionokat tud képezni három elektron leadásával: Al -> Al3+ + 3e-

A klór egyszeresen negatív töltésű ionokat tud képezni egy elektron felvételével: Cl + e- -> Cl-

Az ionos kötés eredményeként a képződő vegyületnek kifelé semlegesnek kell lennie, amit csak úgy érthetünk el, ha klórból hármat veszünk. Ha ezt fejbe nem rakod össze felírhatod a fenti egyenleteket és megnézed, hogy az alumínium 3 elektront adott le, akkor a klórnak 3-szor annyit kell felvennie, ezért beszorzod:

3Cl + 3e- -> 3 Cl-

Al -> Al3+ + 3e-

És fel is írhatsz egy egyenletet a két oldalból:

3Cl + 3e- + Al -> Al3+ + 3Cl- + 3e-

Ha az elektronokat eltünteted:

3Cl + Al -> Al3+ + 3Cl-

Az Al3+ és 3Cl- jeleket fellehet írni vegyületként: AlCl3.

Persze ez elég bonyolultnak tűnik, ám valójában ha belegondolsz, melyik elem hol van, és logikusan gondolkodsz, már gondolkoznod sem kell rajta, hogy például az MgO-nak mért nem Mg2O vagy MgO2 képlete.

"Viszont hogyan tud 4!!!! oxigénnel kovalens kötést létrehozni a Szilicium?"

Úgy, hogy nem az alapállapotbeli elektron szerkezetét kell figyelembe venni, hanem a gerjesztett állapotáét, amikor is 1 3s elektron 3p pályára kerül (a gerjesztett állapot *-gal jelzett):

Si: [Ne] [↑↓] [↑ ][↑ ][ ]

Si*: [Ne] [↑ ] [↑ ][↑ ][↑ ]

Ebből láthatod, hogy Si* négy vegyérték elektronnal rendelkezik, melyek hibridizációjából 4 db sp3 hibridpályát tudunk képezni - szimmetria szempontból ez megfelel 4 db tetraéderes orientációjú (irányultságú) elektron pályának.

Az O atomok ugyancsak sp3 hibridizációjúak (O atom alapállapotában):

O: [He] [↑↓] [↑↓][↑ ][↑ ]

Vagyis h12 és h22 hibridpályák a kovalens kötésben résztvevő O atom magános elektronpárjait képezik, h31 és h41 hibridpályák magát a kovalens kötést alakítják ki. Ebből következik, hogy az O atom bifunkciós, azaz jelen esetben híd ligandumként szerepel: minden Si atom 4 db O atomhoz koordinálódik, az O atomok mindegyike 2 db SiO4 tetraéderhez tartozik - így jön ki az SiO2 összetétel.

Megjegyzés: középiskolai szinten elfogadható az AlCl3 ionos leírása, de a valóságban Al-Cl kovalens kötést tartalmazó vegyület, amelyben a rácspontokban egymással lazán kötött AlCl6 oktaéderek foglalnak helyet, melyekben a Cl ligandum ugyancsak bifunkciós.

Remélem tudtam valamit segíteni...