Allgemeine Chemie
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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 09.08.2009, 13:13   #1   Druckbare Version zeigen
Maxga  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 61
Molekülstruktur, Molekülorbitale

Tach,
wusste net genau, in welches Forum das hier einzuordnen ist, darum einfach hierhin.
Also, ich bereite mich gerade mit dem Grundlagenbuch Mortimer auf den Leistungskurs der 12. Klasse vor.
Bis jetzt ging das auch ganz gut, hab alles mehr oder weniger verstanden, nur das Kapitel mit der im Threadtitel genannten Überschrift machte mir irgendwie ein wenig zu schaffen.

1. Erstmal zu Hybridorbitalen, da ging es ja noch, aber: Hybridorbitale sind eine rein mathematische Angelegenheit oder? Man formt nur die Wellenfunktionen um, bzw. kombiniert diese.
Nur wozu macht man das genau? Was genau stellt man sich damit vor?.

2. Jetzt zu den Molekülorbitalen, wieso genau entsteht aus 1 von den 3 p-Orbitalen beim Überlappen(Das Überlappen kommt durch die kovalente Bindung zustande, oder?) zwei Sigma-Molekülorbitale, und aus den anderen Beiden Pi-Molekülorbitale?
Und dann die Sache mit den Bindenden und Antibindenden Molekülorbitalen, wozu? Und manchmal kommen ja auch nicht bindende dazu, wann das? Und.. ich weiß gerade nicht wie ich die Frage formulieren soll, ich hoffe ihr versteht irgendwie was ich meine.

3. Was besagt die Bindungsordnung?

4. So und jetzt zu dem Unterkapitel mit der Überschrift "Delokalisierte Bindungen". Da hab ich irgendwie nicht mehr viel verstanden. Was sind denn Delokalisierte Bindungen, und wie kommen sie zustande? "Mehrzentrenbindungen" sollen das sein, aber was ist damit gemeint? Also wie ihr merkt, da versteh ich gerad nicht viel.

5. "Atome mit einer Oktett-Aufweitung in der Valenzstrichformel sind hypervalent. Ihre Bindungen werden mit Drei-Zentren-Vier-Elektronen-Bindungen erklärt."
Oktett-Aufweitung = Atome haben keine Edelgaskonfiguration, weil sie mehr als 8 Valenzelektronen haben, weil sie z.B. mehr kovalente Bindungen eingehen, als für die Edelgaskonfiguration notwendig wären? Wenn ja, wieso?
Und was ist denn eine "Drei-Zentren-Vier-Elektronen-Bindung"?

Ich hoffe mir kann geholfen werden, aber das kann es bestimmt.
Danke im Vorraus,

MfG
Maxga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.08.2009, 13:26   #2   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.697
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

zu.1. : Beispiel: Kohlenstoff tritt meist 4-bindig auf. Das kann Kohlenstoff nur, wenn das s-Orbital und die 3 p-Orbitale zu einem sp3-hybrid verschmelzen.

Konfiguration 1 s2 2 s2 2 p2 wird zu 1 s2 2 sp3

Also wandert ein Elektron von dem doppelt besetzten s-Orbital in das nicht besetzte 3. p-Orbital.

zu. 2. nicht unbedingt, je nach Partner koennen auch mehr sigma-Bindungen ausgebildet werden.
pi- Bindungen gibt es dann bei Mehrfachbindungen
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.08.2009, 13:59   #3   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Zitat:
Zitat von Maxga
Also, ich bereite mich gerade mit dem Grundlagenbuch Mortimer auf den Leistungskurs der 12. Klasse vor.
Der Mortimer?
Nun gut, wenn Du das für notwendig hältst...



Zitat:
Zitat von Maxga
1. Erstmal zu Hybridorbitalen, da ging es ja noch, aber: Hybridorbitale sind eine rein mathematische Angelegenheit oder? Man formt nur die Wellenfunktionen um, bzw. kombiniert diese.
Ja

Zitat:
Zitat von Maxga
Nur wozu macht man das genau? Was genau stellt man sich damit vor?.
-Struktur der Moleküle (räumliche Anordnung)
-Reaktivität
-physikalisches Verhalten
Die Hybridorbitale sind handlicher als Wellenfunktionen

Zitat:
Zitat von Maxga
wieso genau entsteht aus 1 von den 3 p-Orbitalen beim Überlappen(Das Überlappen kommt durch die kovalente Bindung zustande, oder?) zwei Sigma-Molekülorbitale, und aus den anderen Beiden Pi-Molekülorbitale?
Weil das vom math. und molekülphys. Ansatz her so beabsichtigt ist. Ein Stichwort dazu wäre Orthogonalität

Zitat:
Zitat von Maxga
Und dann die Sache mit den Bindenden und Antibindenden Molekülorbitalen, wozu?
wozu was? Es handelt sich um das Ergebnis einer molekülphysikalischen Berechnung, d.h. es kommt halt so raus. Inwiefern das auch tatsächlich eine physikalische Bedeutung hat, bietet Interpretationsspielraum und hängt von den hineingesteckten Annahmen ab.

Zitat:
Zitat von Maxga
Und manchmal kommen ja auch nicht bindende dazu, wann das?
wie gesagt: das hängt davon ab, was hineingesteckt wird, in diesem Fall die Zahl der Elektronen. Nichtbindende Orbitalen sind i.A. an einem Atom lokalisiert, so dass keine bindende oder antibindende Überlappung zu einem zweiten Atom besteht.

Zitat:
Zitat von Maxga
3. Was besagt die Bindungsordnung?
Was meint denn wikipedia dazu - oder der Mortimer?

Zitat:
Zitat von Maxga
Was sind denn Delokalisierte Bindungen, und wie kommen sie zustande?
Das sind schonmal alle Orbitale oder Bindungen, die sich über mehr als zwei Zentren=Atome erstecken, d.h. eine ganz allgemiene Definition.

Zitat:
Zitat von Maxga
"Mehrzentrenbindungen" sollen das sein, aber was ist damit gemeint? Also wie ihr merkt, da versteh ich gerad nicht viel.
Zitat:
Zitat von Maxga
Und was ist denn eine "Drei-Zentren-Vier-Elektronen-Bindung"?
Das gehört thematisch zusammen. Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass das relevanter Schulstoff ist.
Kurz gesagt ist es eine Erweiterung der Bindungsmodelle um z.B. die Struktur in bestimmten Molekülklasse besser als mit den bis dahin verwendeten Modellen zu beschreiben.

Zitat:
Zitat von Maxga
Atome haben keine Edelgaskonfiguration, weil sie mehr als 8 Valenzelektronen haben, weil sie z.B. mehr kovalente Bindungen eingehen, als für die Edelgaskonfiguration notwendig wären? Wenn ja, wieso?
Weil das mit der Oktett-Schale/8-Elektronen-Edelgaskonfiguraion nur eine Modellannahme ist, die für einige Verbindungen gut passt.
__________________
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)
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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
Alt 09.08.2009, 14:24   #4   Druckbare Version zeigen
Maxga  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 61
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Danke erstmal euch Beiden für die Hilfe. Naja der Mortimer war vielleicht etwas übertrieben, aber wenn dann richtig war da meine Devise.

zu 2: Ja, ich hab ja gesagt ich konnte meine Frage nicht richtig entstehen. Vielmehr war es ein Wie entstehen die Bindenden und Antibindenden Molekülorbitale, wann sind sie bindend und wann antibindend? Es war da irgendwie mit der Ladung erklärt die aufeinander trifft oder so ähnlich, ich hoffe ihr wisst jetzt was ich meine, aber das hab ich halt noch nicht so richtig verstanden.

zu 4: Also 1 Pi-Orbital erstreckt sich über 3 Atome, und bindet somit deren p-Orbitale, und das ist dann eine delokalisierte Bindung?
Aus welchem Zusammenhang kam der Name "delokalisierte Bindung" eigentlich zustande?

zu 5: Achso, das kommt in der Natur bzw. in Verbindungen halt einfach so vor, und die sind dann halt nicht so stabil?

MfG
Maxga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.08.2009, 15:00   #5   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

@2: Schau mal hier

http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap_4/vlu/lcao_homo.vlu.html
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 15:00   #6   Druckbare Version zeigen
Maxga  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 61
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Tach,
danke erstmal für den Link, damit und nachdem ich noch im Internet weiter gestöbert habe ist es mir jetzt zumindestens etwas klarer.
Hab jetz noch ne Frage, hier im Buch ist das Ganze auch erläutert am Beispiel von Benzol, dass die 6 p-Orbitale zu 6 Pi-Orbitalen überlappen.
Jedes der Pi-Orbitale besitzt andere Knotenflächen, und ist deswegen bindend oder antibindend.
Diese Knotenflächen, wurden die einfach experimentell nachgewiesen o.Ä., oder kann man sich sowas auch selber herleiten, wie die Knotenflächen sind?

MfG
Maxga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 15:11   #7   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
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Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Zitat:
Zitat von Maxga
Diese Knotenflächen, wurden die einfach experimentell nachgewiesen o.Ä., oder kann man sich sowas auch selber herleiten, wie die Knotenflächen sind?
Das beruht auf mathematischen und Symmetrieeigenschaften, d.h. die Gestalt der Orbitale ist theoretisch abgeleitet.
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 15:18   #8   Druckbare Version zeigen
Maxga  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 61
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Ok danke, ich nehme nicht an, dass ich sowas in der 12. Klasse selbst herleiten muss.

MfG
Maxga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 19:10   #9   Druckbare Version zeigen
Paleiko Männlich
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Beiträge: 2.210
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Zitat:
Zitat von Maxga Beitrag anzeigen
5. "Atome mit einer Oktett-Aufweitung in der Valenzstrichformel sind hypervalent. Ihre Bindungen werden mit Drei-Zentren-Vier-Elektronen-Bindungen erklärt."
Oktett-Aufweitung = Atome haben keine Edelgaskonfiguration, weil sie mehr als 8 Valenzelektronen haben, weil sie z.B. mehr kovalente Bindungen eingehen, als für die Edelgaskonfiguration notwendig wären? Wenn ja, wieso?
Und was ist denn eine "Drei-Zentren-Vier-Elektronen-Bindung"?

Das hast du etwas verdreht. Das was man formal in der Lewis-Schreibweise (=2-Elektronen-2-Zentren-Bindung) aufzeichnet, überschreitet das Oktett. Wenn man sich die elektronische Struktur genauer anguckt, ist das Oktett in der Regel aber doch sehr gut eingehalten, eben weil in den Bindungen mehrere Zentren beteiligt werden.
Paleiko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 20:49   #10   Druckbare Version zeigen
Maxga  
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Beiträge: 61
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Achso ok, danke, verstehe.
Habe nochmal ne andere Frage, wieso wird in der 6. Periode bei Lanthan zuerst mit einem Elektron die 5d-Unterschale besetzt, und dann erst mit den Lanthanoiden die energetisch günstigeren 4f-Unterschalen?

MfG
Maxga ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 11.08.2009, 21:11   #11   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
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Beiträge: 7.407
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AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

vielleicht weil das Lanthan nichts davon weisst dass Du denkst, die 4f-Orbitale seien energetisch günstiger.
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 21:19   #12   Druckbare Version zeigen
Maxga  
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Beiträge: 61
AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Nagut, bin der Meinung das gelesen zu haben, dann halt andersrum, wieso werden bei den Lanthanoiden dann die 4f-Orbitale anstelle der 5d-Orbitale belegt?
Ich dachte das Atom strebt immer den energetisch günstigsten Zustand an.

Edit: Im Mortimer steht auch nur, dass 4f und 5d annähernd die gleiche Energie haben, aber beim Lanthan ein 5d-Orbital günstiger ist, und danach dieses Elektron in ein 4f-Orbital geht, und die folgenden Elektronen auch in ein 4f-Orbital gehen. Aber wieso beim Lanthan ein 5d-Orbital günstiger ist, steht dort leider nicht - wieso?

Geändert von Maxga (11.08.2009 um 21:27 Uhr)
Maxga ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.08.2009, 22:05   #13   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
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Beiträge: 7.407
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AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Zitat:
Zitat von Maxga
Ich dachte das Atom strebt immer den energetisch günstigsten Zustand an.
Vielleicht tut es das ja und weiss mehr über die Orbitale als alle Bücher.

Zitat:
Zitat von Maxga
Aber wieso beim Lanthan ein 5d-Orbital günstiger ist, steht dort leider nicht - wieso?
Vereinfacht gesagt handelt es um ein Ausbalancieren von Bewegungsenergie sowie elektrostatischen Anzeihungs- und Abstossungskräften von Elektronen und Atomkern. Die d-Orbitale weisen eine andere räumliche Verteilung der Elektronen als die f-Orbitale auf. Wenn Du nun aber die Kernladung änderst und ein Elektronen dazutust oder wegnimmst, verändert sich das Kräftegleichgewicht und eine andere "Verteilung" der Elektronen mag nun günstiger sein.
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Alt 11.08.2009, 22:22   #14   Druckbare Version zeigen
Maxga  
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AW: Molekülstruktur, Molekülorbitale

Ok danke.

MfG
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