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Alt 09.09.2009, 17:57   #1   Druckbare Version zeigen
Marvin92 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 384
Elektronenpaarbindung

Wieso stoßen sich die Elektronen bei der Elektronenpaarbindung nicht ab?
Diese sind doch negativ geladen, heißt sie müssten sich abstoßen.

Aber wie funktioniert dann die ganze Bindung?

Hier ist mal ein Bild, um sich das mal ein wenig genauer anzuschauen:
http://www.u-helmich.de/che/09/05-molek/Folien/Fo12-05.jpg

p.s.
Was versteht man unter bindendes- und einsames Elektronenpaar?
hab was bei wikipedia gefunden:
1.) http://de.wikipedia.org/wiki/Bindendes_Elektronenpaar
2.) http://de.wikipedia.org/wiki/Freies_Elektronenpaar

Aber ein einsames Elektronenpaar, kann doch nicht alleine sein, wie das wort schon sagt, ist es doch ein paar.
Das verwirrt mich.
__________________
Gruß Marvin

Geändert von Marvin92 (09.09.2009 um 18:18 Uhr)
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Alt 10.09.2009, 02:14   #2   Druckbare Version zeigen
Maldita Männlich
Mitglied
Beiträge: 355
AW: Elektronenpaarbindung

Hallo,

Wie tief hättest du die 1. Frage denn gerne beantwortet? Bist du mit dem Orbitalmodell usw. vertraut?

Oder reicht der einfache Grund dass durch die Bindung das Oktett beider Atome erfüllt ist und der Zustand damit energetisch begünstigt ist?

Zu 2:
Einsames Elektronenpaar ist eine irreführende Bezeichung weshalb im Allgemeinen auch eher von nichtbindenden oder freien Elektronenpaaren gesprochen wird.
Es sind schlicht ein Elektronenpaare welche an keiner Bindung beteiligt ist.

Liebe Grüße,
Maldita
Maldita ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2009, 07:23   #3   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von Marvin92 Beitrag anzeigen
Wieso stoßen sich die Elektronen bei der Elektronenpaarbindung nicht ab?
Diese sind doch negativ geladen, heißt sie müssten sich abstoßen.
Tun sie natürlich auch. Aber die Besetzung eines Orbitals mit zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin erzeugt eine anziehende Kraft (zwischen den Atomen), die größer ist als die Abstoßung.

Gruß,
Franz
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Alt 10.09.2009, 09:56   #4   Druckbare Version zeigen
Marvin92 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 384
AW: Elektronenpaarbindung

Wieso brauch ein nichtbindendes Elektronenpaar mehr platz?
__________________
Gruß Marvin
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Alt 10.09.2009, 10:17   #5   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
Aber die Besetzung eines Orbitals mit zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin erzeugt eine anziehende Kraft (zwischen den Atomen), die größer ist als die Abstoßung.
Das wäre aber mit der Hundschen Regel nicht vereinbar.
Ausserdem erklärt das nicht, weshalb es auch in H2+ eine Bindung gibt.
__________________
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Alt 10.09.2009, 10:37   #6   Druckbare Version zeigen
miez Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.034
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Wieso stoßen sich die Elektronen bei der Elektronenpaarbindung nicht ab?
Diese sind doch negativ geladen, heißt sie müssten sich abstoßen.
Wie gehört stoßen sie sich ab.

Zitat:
Aber wie funktioniert dann die ganze Bindung?
Man muss die Gesamtenergie betrachten, nicht nur die Elektron/Elektron-Abstoßung.
Die Gesamtenergie = potentielle Energie + kinetische Energie
Potentielle Energie = Kern/Kern- und Elektron/Elektron-Abstoßung + Kern/Elektron-Anziehung
kinetische Energie = Bewegungsenergie
Der Elektron/Elektron-Abstoßungsanteil wird durch die anderen Beiträge überkompensiert, sodass insgesamt ein Energiegewinn für das Molekül rausspringt. Welcher Anteil jetzt im Detail den Energiegewinn bringt (potentielle oder kinetische Energie) ist keine einfache Angelegenheit.

Zitat:
Wieso braucht ein nichtbindendes Elektronenpaar mehr Platz?
Elektronen in einem bindenden Orbital werden von zwei Kernen 'angezogen',
Elektronen in einem nichtbindenden Orbital nur von einem Kern.
Elektronen in einem nichtbindenden Orbital werden also weniger stark angezogen und können sich deshalb 'weiter ausbreiten'.
miez ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2009, 10:48   #7   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
Das wäre aber mit der Hundschen Regel nicht vereinbar.
Inwiefern?
Zitat:
Ausserdem erklärt das nicht, weshalb es auch in H2+ eine Bindung gibt
Wieso? Die Besetzung eines bindenden Orbitals mit Elektronen erzeugt eine anziehende Wechselwirkung zwischen den beteiligten Atomen. Bei der Besetzung mit einem Elektron stellt sich die Frage nach der Abstoßung aber nicht, weswegen ich mich in der Antwort auch auf zwei Elektronen bezogen habe.

Zitat:
Welcher Natur soll diese Kraft denn sein. Anders gesprochen, um welche der fundamentalen Wechselwirkungen handelt es sich dabei ?
"elektrostatisch" erklärt es schon ganz ordentlich.
Warum die Elekronen antiparallele Spins haben müssen, ist bekannt.

Gruß,
Franz
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Alt 10.09.2009, 10:51   #8   Druckbare Version zeigen
Marvin92 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 384
AW: Elektronenpaarbindung

Wie wirken sich antibindende Orbitale auf die Bindung aus?
Hatte in der Schule, dass, wenn nur bindende Orbitale vorhanden sind, das eine Bindung vorhanden ist.

Wenn aber noch das dazugehörige antibindende Orbital vorhanden ist (antibindendes- und bindendes jeweils 2e) dann ist keine Bindung vorhanden, stimmt das?

Was bedeutet zum Thema gerhörend:
paramagnetisch und diamagnetisch?
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Gruß Marvin
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Alt 10.09.2009, 11:29   #9   Druckbare Version zeigen
miez Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.034
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat:
Zitat von miez Beitrag anzeigen
Welcher Anteil jetzt im Detail den Energiegewinn bringt (potentielle oder kinetische Energie) ist keine einfache Angelegenheit.
An sich ist es einfach , denn bei der Bildung eines stabilen Systems dominiert immer die Abnahme der potenziellen Energie über die Zunahme der kinetischen Energie
Ich hatte da E.Riedel, Moderne Anorganische Chemie, 3. Aufl. S.19-23 im Hinterkopf.

Zitat:
Zitat:
Elektronen in einem bindenden Orbital werden von zwei Kernen 'angezogen',
Elektronen in einem nichtbindenden Orbital nur von einem Kern.
Warum sollten die Elektronen in einem "nichtbindenden" Orbital nicht auch vom Partnerkern angezogen werden ? Mir erscheint das nicht logisch.
Wenn Sie Formulierungen wie 'weniger stark' bevorzugen ist das in Ordnung,
aber ich denke, Sie haben die Grundidee in meiner Aussage sehr gut verstanden.

Miez.
miez ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2009, 11:38   #10   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
Inwiefern?
Das Sauerstoffmolekül hat im Grundzustand z.B. zwei parallele Spins im antibindenden pi Orbital, wie von der Hundschen Regel vorausgesagt. Es bringt also keinen energetischen Vorteil, die Spins antiparallel auszurichten.
Zitat:
Wieso? Die Besetzung eines bindenden Orbitals mit Elektronen erzeugt eine anziehende Wechselwirkung zwischen den beteiligten Atomen. Bei der Besetzung mit einem Elektron stellt sich die Frage nach der Abstoßung aber nicht, weswegen ich mich in der Antwort auch auf zwei Elektronen bezogen habe.
Du hast es so dargestellt, als würde die Anziehung daher rühren, dass es zwei antiparallele Spins gibt. Wenn nur ein Elektron da ist, stellt sich die Frage nach der Spinausrichtung überhaupt nicht, und dennoch ist eine anziehende Wechselwirkung vorhanden.

lg
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Alt 10.09.2009, 12:05   #11   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
Das Sauerstoffmolekül hat im Grundzustand z.B. zwei parallele Spins im antibindenden pi Orbital, wie von der Hundschen Regel vorausgesagt.
Sie befinden sich in zwei verschiedenen Orbitalen. Man kann nicht zwei Elektronen mit gleichem Spin in das selbe Orbital packen, da sie dann in allen Quantenzahlen übereinstimmen würden.

Zitat:
Zitat von Marvin92
Wie wirken sich antibindende Orbitale auf die Bindung aus?
Wenn sie mit Elektronen besetzt sind, bewirkt dies eine Abstoßung zwischen den Atomen.

Gruß,
Franz
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Alt 10.09.2009, 13:05   #12   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
Sie befinden sich in zwei verschiedenen Orbitalen.
..die aber energetisch entartet sind. Es ging mir darum zu zeigen, dass diese Konfiguration sogar bevorzugt ist gegenüber der, mit 2 Elektronen (mit parallelen Spins) in ein und demselben Orbital. Die Hundsche Regel, deren Grund eine Maximisierung des Austauschintegrals ist, sagt korrekt voraus, dass sich durch Spinpaarung kein energetischer Gewinn einstellt - im Gegenteil- wenn die Elektronen eine etwaig vorhandene Möglichkeit zur Spinpaarung nutzten.

lg
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2009, 13:08   #13   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied Beitrag anzeigen
Aber mit der antiparrallelen Spinstellung haben diese Kräfte nichts zu tun.
An sich nicht, nur müssen die Spins antiparallel sein, damit beide Elektronen sich im selben Orbital aufhalten können. Das habe ich oben nur der Vollständigkeit halber erwähnt.

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
..die aber energetisch entartet sind. Es ging mir darum zu zeigen, dass diese Konfiguration sogar bevorzugt ist gegenüber der, mit 2 Elektronen (mit parallelen Spins) in ein und demselben Orbital. Die Hundsche Regel, deren Grund eine Maximisierung des Austauschintegrals ist, sagt korrekt voraus, dass sich durch Spinpaarung kein energetischer Gewinn einstellt - im Gegenteil- wenn die Elektronen eine etwaig vorhandene Möglichkeit zur Spinpaarung nutzten.
Also, die Hundsche Regel (maximaler Spin) bezieht sich auf Elektronen in verschiedenen Orbitalen.
Ich habe mal gelernt, dass Elektronen mit parallelem Spin sich nicht im selben Orbital befinden können. Sollte das inzwischen nicht mehr zutreffen, kann mir das gern mal jemand erklären, warum...

EDIT: vgl. Pauli-Prinzip/Pauli-Verbot

Gruß,
Franz
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Alt 10.09.2009, 13:34   #14   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von FK Beitrag anzeigen
Also, die Hundsche Regel (maximaler Spin) bezieht sich auf Elektronen in verschiedenen Orbitalen.
Ja. Zur Spinmaximisierung wir die Konfiguration mit 2 Elektronen in verschiedenen aber entarteten Orbitalen bevorzugt gegenüber der gepaarten Konfiguration mit 2 Elektronen im selben Orbital.
Zitat:
Ich habe mal gelernt, dass Elektronen mit parallelem Spin sich nicht im selben Orbital befinden können. Sollte das inzwischen nicht mehr zutreffen, kann mir das gern mal jemand erklären, warum...
Ich hab' doch nirgendwo das Gegenteil behauptet...
Ich hab' das Gefühl, wir reden grad kolossal aneinander vorbei.
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Alt 10.09.2009, 14:58   #15   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Elektronenpaarbindung

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
Es ging mir darum zu zeigen, dass diese Konfiguration sogar bevorzugt ist gegenüber der, mit 2 Elektronen (mit parallelen Spins) in ein und demselben Orbital.
NU?

Gruß,
Franz
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