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Alt 29.11.2011, 00:35   #1   Druckbare Version zeigen
stoiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 116
MO-Modell von Wasser/ Unterschied MO-Modell Valenzbindungstheorie

Hallo zusammen,

Ich habe zwei Fragen. In Lehrbuch "Riedel-Janiak" sind die MO-Modelle von Wasser und Kohlenstoffdioxid angegeben. Ich verstehe beim besten Willen nicht, wie man auf diese Modelle kommen soll.
Beim MO-Modell des H20-Moleküls sind in dem Buch drei Sigma- und ein Pi-Orbital besetzt. Wie kommt man auf dieses Modell? Mit der Beschreibung im Riedel kann ich leider nicht viel anfangen...
Mir ist grundsätzlich schon klar, wie man auf ein MO-Modell kommt, zumindest zwischen zwei Atomen, aber die Beispiele C02 und H20 leuchten mir nicht ein.
Darüber hinaus verstehe ich auch nicht so genau, wo der Unterschied zwischen der Valenzbildungstheorie und der Molekülorbitaltheorie liegen soll.
Laut einer Definition im Internet betrachtet die Valenzbildungstheorie immer nur zwei Atome während die MO-Theorie ganze mehratomige Moleküle betrachtet. Ist das so korrekt?

Über Antworten würde ich mich sehr freuen.

Schönen Abend!

Stoiker
stoiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.11.2011, 00:57   #2   Druckbare Version zeigen
Illidan  
Mitglied
Beiträge: 54
AW: MO-Modell von Wasser/ Unterschied MO-Modell Valenzbindungstheorie

Das schwierige an diesen Molekülorbitalen ist, dass man gewisse Symmetrieoperationen durchführen muss, da beispielsweise das Wassermolekül gewinkelt ist, muss man sich die Überlappungen der Atomorbitale eben mit dieser räumlichen Struktur im Hinterkopf anschauen.

Wie ausführlich musst du es denn wissen? Ich bin z.B. im 1.Semester und muss laut Übungsgruppenleiter nicht wissen wie man auf die Molekülorbitale dieser beiden kommt.

Beim Kohlenstoffdioxid ist kommt man auf 2 Sigma und 2 Pi Bindungen, indem man sich anschaut wie überhaupt bindende MOs zustande kommen. 1 Sigma-Bindung erhält man, durch Kombination des 2s-Orbitals des Kohlenstoffs mit den 2px Orbitalen des Sauerstoffes. Nun kann man auch noch das 2px Orbital des Kohlenstoffs mit den 2px Orbitalen der Sauerstoffe bindend kombinieren. Die 2 Pi-Bindungen ergeben sich aus der Kombination der py-Orbitale untereinander und der 2pz Orbitale untereinander.

Man könnte sich natürlich fragen warum überhaupt keine antibindenden besetzt werden, und beim Sauerstoff z.B. schon. Ich denke das liegt daran das bei mehratomigen Molekülen die antibindenen sehr viel energiereicher sind, weil die Abstoßungen sehr groß werden. Darauf würd ich aber keine Garantie geben^^
Illidan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.11.2011, 01:56   #3   Druckbare Version zeigen
stoiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 116
AW: MO-Modell von Wasser/ Unterschied MO-Modell Valenzbindungstheorie

Hey,
Danke für die Antwort, du hast mir schon weitergeholfen.
Jedoch auch eine neue Frage aufgeworfen...^^
Wieso werden beispielsweise im 02 auch antibindende Orbitale besetzt und im CO2 nicht? Das mit den großen Abstoßungen verstehe ich noch nicht so ganz. Wieso sollten die Abstoßungen so groß werden?

Gruß
stoiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.11.2011, 06:50   #4   Druckbare Version zeigen
DaTei Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.002
AW: MO-Modell von Wasser/ Unterschied MO-Modell Valenzbindungstheorie

Zitat:
Zitat von stoiker Beitrag anzeigen
Wieso werden beispielsweise im 02 auch antibindende Orbitale besetzt und im CO2 nicht? Das mit den großen Abstoßungen verstehe ich noch nicht so ganz. Wieso sollten die Abstoßungen so groß werden?
Simpel ausgedrückt: Aus der Lösung des Eigenwertproblems für das O2-Molekül resultieren die Molekülorbitale, deren Abfolge man sich, zumindest auch qualitativ, gruppentheoretisch überlegen kann. Die MOs musst du nun nach den Hundschen Regeln besetzen. Da bleibt dir für das Sauerstoffmolekül keine andere Möglichkeit, als das antibindende pi-Orbital zu besetzen.
__________________
Der Beginn aller Wissenschaften ist das Staunen, dass die Dinge so sind, wie sie sind. Aristoteles
DaTei ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.11.2011, 08:40   #5   Druckbare Version zeigen
LukasI Männlich
Mitglied
Beiträge: 192
AW: MO-Modell von Wasser/ Unterschied MO-Modell Valenzbindungstheorie

Zitat:
Zitat von Illidan Beitrag anzeigen
Das schwierige an diesen Molekülorbitalen ist, dass man gewisse Symmetrieoperationen durchführen muss, da beispielsweise das Wassermolekül gewinkelt ist, muss man sich die Überlappungen der Atomorbitale eben mit dieser räumlichen Struktur im Hinterkopf anschauen.
Also das kenn ich anders. Die Orbitaltheorie ist einfach eine Quantenmechanische erklärungsweise der Bindunszustände. Da muss man eigentlich kein vorheriges Symemtriewissen haben umd die Bindungssituation zu erklären. Die Linearkombinationen kommen dadurch zustanden das du mit mit Kohlstoff und Sauerstoff 2 unterschiedlich energiereiche MO's mit einander kombinierst. Die Orbitale des Sauerstoffs liegen tiefer als die des Kohlenstoffs, daher kann man auch S- Oribtale mit P-Orbitalen kombinieren. Wobei hier die nichtbindenen Orbitale die freien Elektronenpaare, die Pi bindungen die Doppel bzw Dreifachbindung und die Sigma Oribtale die einfach bindung Darstellen. Damit kann man zum beispiel auch das "falsch" Lewis-modell von CO erklären (positive Ladung auf dem O, negative auf dem C) da die nicht bindenen Orbitale quasi nur Sauerstoffcharakter haben.
LukasI ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 29.11.2011, 10:16   #6   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.467
AW: MO-Modell von Wasser/ Unterschied MO-Modell Valenzbindungstheorie

Zitat:
Zitat von stoiker Beitrag anzeigen
Beim MO-Modell des H20-Moleküls sind in dem Buch drei Sigma- und ein Pi-Orbital besetzt. Wie kommt man auf dieses Modell?
Die -modellhafte- Darstellung der Molekülorbitale soll dieselbe Symmetrie besitzen wie das Molekül. Für VB-Modell-Bindungen oder Hybridorbitale trifft dies (für mehr als zweiatomige Moleküle) nicht zu.
Ausserdem gibt es experimentelle Daten, denen die Modelle gerecht werden sollten. Hier ist das für Wasser beschrieben.

Etwas ausführlicher ist die symmetriegerechte Vorgehensweise im Engelke dargestellt.
__________________
Wenn es einfach wäre, hätte es schon jemand gemacht!

I said I never had much use for it. Never said I didn't know how to use it.(M. Quigley)
You can't rush science, Gibbs! You can yell at it and scream at it, but you can't rush it.(A. Sciuto)

Wer durch diese Antwort nicht zufriedengestellt ist, der möge sich bitte den Text "Über mich" in meinem Profil durchlesen und erst dann meckern.
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
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