Allgemeine Chemie
Buchtipp
Chemie macchiato
K. Haim, J. Lederer-Gamberger, K. Müller
14,95 €

Buchcover

Anzeige
Stichwortwolke
forum

Zurück   ChemieOnline Forum > Naturwissenschaften > Chemie > Allgemeine Chemie

Hinweise

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

Anzeige

Antwort
 
Themen-Optionen Ansicht
Alt 07.12.2009, 18:37   #1   Druckbare Version zeigen
McMo  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 44
Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Hallo zusammen,

wir behandeln gerade das Elektronenabstoßungsmodell. Im Großen und Ganzen habe ich Alles verstanden:

Freie Elektronenpaare benötigen mehr Platz als Bindungspaare, Mehrfachbindungen benötigen nur etwas mehr Platz als Einfachbindungen, der Raumbedarf eines Bindungspaares sinkt mit Steigender Elektronegativität des Substituenten, usw....

Doch bin ich auf etwas gestoßen, das mir Probleme bereitet:
Das Wassermolekül beispielsweise ist ja gewinkelt. Ich kann mir dies nicht erklären, schließlich könnte es auch linear angeordnet sein, oder? Dazu müssten sich theoretisch die freien Elektronenpaare nur gegenseitig anordnen. Leider tun sie dies nicht.

Kann mir jemand weiterhelfen?

Danke im Vorraus.
McMo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.12.2009, 18:41   #2   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Hallo,

hast Du Dir mal eine Skizze oder ein Modell davon angefertigt? Welchen Winkel zwischen den Bindungen/freien Elektronenpaaren hast Du bei der gewinkelten Wasserstruktur und wie sieht das aus, wenn Du die Elektronenpaare "gegenseitig" anordnest? Wo sind die Wasserstoffatome dann?
__________________
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
Alt 07.12.2009, 19:02   #3   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

also quadratisch-planar quasi?

yep, das ist aus dem (unvollstaendig benutzten) modell heraus NICHT auszuschliessen, genauer gesagt muesste es eigentlich sogar konsequent aus der VSEPR-ideologie heraus folgen, da nur so die freien elektronenpaare den maximalen abstand voneinander haben

nun schreibt das modell fuer verschiedenen grundtypen allerdings verschiedene zu beachtende grundgeometrien vor, und der typ AE2X2 hat halt "tetraedrisch" als vorgeschriebene grundform, womit dann die tatsaechliche geometrie des wassers richtig herauskommt
http://de.wikipedia.org/wiki/VSEPR-Modell

es bleibt die frage weshalb denn dann diese grundgeometrie so zwanghaft einzuhalten ist, wo doch der VSEPR eigenen logik nach eine andere grundgeometrie vorteilhafter sein muesste (das VSEPR kann das nicht erklaeren, sondern lediglich vorschreiben, feststellen dass dies so zu sein hat, mithin wird dein empfundener widerspruch ja nicht aufgeloest sondern lediglich "per anordnung" als nicht einschlaegig charakterisiert )

modelle haben ihre grenzen, und du hast mit deiner frage die grenzen des VSEPR erreicht. die antwort findet sich erst in anderen modellen, wenn du naemlich quantenmechanische vorstellungen (--> orbitalmodell, hybridisierung) heranziehst
naeheres findest du z.b. hier: http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/2/vlu/chemische_bindung/hybridisierung.vlu/Page/vsc/de/ch/2/oc/physikalische_grundlagen/chemische_bindung/hybridisierung/ammoniak_wasser/ammoniak.vscml.html

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.12.2009, 19:29   #4   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
also quadratisch-planar quasi?

yep, das ist aus dem (unvollstaendig benutzten) modell heraus NICHT auszuschliessen, genauer gesagt muesste es eigentlich sogar konsequent aus der VSEPR-ideologie heraus folgen, da nur so die freien elektronenpaare den maximalen abstand voneinander haben
Seit wann werden denn beim VSEPR-Modell nur die freien Elektronenpaare berücksichtigt? Das stimmt m. E. so nicht, denn dann kannst du die meisten Geometriebetrachtungen gleich ganz vergessen.

Gruß

arrhenius
  Mit Zitat antworten
Alt 07.12.2009, 19:41   #5   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

@ arrhenius: deshalb hab ich ja auch extra "unvollstaendig benutzt" angemerkt

natuerlich gehoert beim VSEPR die zu beachtende grund-geometrie bei korrekter benutzung dazu, das wollte ich dem modell doch gar nicht absprechen

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.12.2009, 19:50   #6   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
@ arrhenius: deshalb hab ich ja auch extra "unvollstaendig benutzt" angemerkt

natuerlich gehoert beim VSEPR die zu beachtende grund-geometrie bei korrekter benutzung dazu, das wollte ich dem modell doch gar nicht absprechen

gruss

ingo
Und was sollte dann der Beitrag?

Du suggerierst doch, dass man das nicht logisch ableiten kann, sondern vorgeschriebenen GRundgeometrien folgen soll, die "angeordnet" werden.

Das erscheint mir didaktisch fragwürdig und außerdem auch in der sache falsch zus ein.

Gruß

arrhenius
  Mit Zitat antworten
Alt 07.12.2009, 22:44   #7   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Zitat:
Zitat von arrhenius Beitrag anzeigen
Du suggerierst doch, dass man das nicht logisch ableiten kann, sondern vorgeschriebenen GRundgeometrien folgen soll, die "angeordnet" werden.
da sind wir dann in der tat unterschiedlicher ansicht ueber die leistungsfaehigkeit des VSEPR modells

mir muss entgangen sein an welcher stelle hier die tetraedrische geometrie fuer AE2X2 molekuele aus dem modell hergeleitet wird statt sie einfach als gegeben zu setzen, insbesondere in abgrenzug zu einer z.b. quadratisch-planaren anordnung wie sie der fragesteller ja wohl im sinn hatte

das modell hat m.a.n. seine grenzen, und das ist ja fuere alle modelle so. aber: es erklaert z.b. die struktur von H2S komplett falsch, und darauf darf man doch wohl hinweisen

gruss

ingo

Geändert von magician4 (07.12.2009 um 22:50 Uhr)
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.12.2009, 01:41   #8   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

@ehemaliges Mitglied

mein anliegen war, die frage des threaderstellers zu beantworten, weshalb wasser nicht nach VSEPR analysiert "linear angeordnet mit freien elektronenpaaren gegenseitig angeordnet" (wie er es ausdrueckte) gebaut ist, was ich in "quadratisch-planar mit trans-staendigen freien e-paaren" uebersetze

mein anliegen war es weiterhin, darauf hinzuweisen dass sich eine solche von ihm vorgeschlagene geometrie nur dann ergeben kann, wenn man das VSEPR modell unvollstaendig benutzt, also die vorgeschriebene basisgeometrie fuer AE2X2 nicht ebenfalls beruecksichtigt, sondern nur dem (teil-)gedanken der maximalen entfernung zwischen den e-paaren folgt

weiterhin war mir daran gelegen auszufuehren, dass sich diese grundgeometrien jedoch nicht extern begruenden sondern lediglich der geometrischen betrachtung "maximierten entfernung auf einer projezierten kugelflaeche" geschuldet sind

ein solcher ansatz (so auzufuehren war dann letzter teil meines anliegens) ist - wie alle modelle - jedoch nur bedingt tragfaehig und versagt bei (ebenfalls AE2X2 ) molekuelen wie H2S komplett

ein verbeserter ansatz ist eine orbitalmodellbetrachtung die die geometrie als folge der (leicht verzerrten) sp3-hybridisierung beschreibt, womit dann auch H2S (weil eben nicht derart hybridisiert) zutreffend beschrieben wird

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.12.2009, 11:41   #9   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
VSEPR

Relativ schnell findet man den Artikel von Gillespie in der Angewandten(1967), in der er auf ältere Arbeiten (1957) verweist *). Dort findet sich dann ein weitere Literaturstelle (1940), die als Basis für die Grundlagen des späteren VSEPR experimentelle Molekülstrukturen nennt.

Sidgwick und Powell nennen ganz klar, das bei vier oder weniger Valenzen immer die tetraedrische Anordnung gefunden wird. Diese Informationen ergeben sich für mich aus den ersten Seiten der aufgeführten Artikel. Insofern halte ich das Philosophieren, ob zwei freien Elektronenpaare ein Bindungswinkel von 180° "zusteht", für überzogen.
Wenn das VSEPR-Modell nun etwas anderes sagt: wo steht das und warum hat das jemand dort hineingeschrieben?

Grüße


*) Das angegebene Paper von Dickens und Linnett habe nicht gefunden, da es falsch zitiert ist. Es handelt sich vermutlich um dieses.
__________________
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
Alt 08.12.2009, 18:45   #10   Druckbare Version zeigen
McMo  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 44
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Die Diskussion hat wohl einen weitaus größeren Umfang angenommen, als nötig gewesen wäre. Mein Denkfehler war sehr dummm: Ich war zu sehr in die zweidimensionale Darstellungsform des Wassermoleküls vertieft. Somit hatte ich zwar die Tetraeder Struktur im Kopf, jedoch hat mein räumliches Denken leider kläglich versagt. Natürlich kann sich das Wassermolekül nicht linear anordnen, womit mein Problem gelößt wäre.

Vielen Dank dennoch für alle Bemühungen.
McMo ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.12.2009, 19:42   #11   Druckbare Version zeigen
Sirrug Männlich
Mitglied
Beiträge: 19
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Was bei der bisherigen Diskussion garnicht beachtet wurde (oder ich einfach überlesen habe?):

Natürlich würden bei einer quadratisch-planaren Struktur des Wassermoleküls die freien Elektronenpaare in der einen Ebene betrachtet einen Abstand bzw. Bindungswinkel von 180° aufweisen. Allerdings würde sich damit auch notwendigerweise ein Bindungswinkel des freien Elektronenpaars zu beiden O-H Bindungen von 90° ergeben.

Ich denke das ein einheitlicher Tetraederwinkel (bzw. der leicht verzerrte Tetraederwinkel im Wassermolekül) eine deutlich günstigere Anordnung darstellt. Ich sehe darin nicht wirklich einen Widerspruch oder eine Ungereimtheit im VSEPR-Konzept.

Grüßle
Sirrug ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 08.12.2009, 20:33   #12   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Zitat:
Zitat von Sirrug Beitrag anzeigen
Allerdings würde sich damit auch notwendigerweise ein Bindungswinkel des freien Elektronenpaars zu beiden O-H Bindungen von 90° ergeben.

wo laege denn dann das problem? exakt dies ist prinzipiell doch im homologen H2S realisiert (94°), im widerspruch zur VSEPR vorhersage..
... da schlicht keine sp3-hybridisierung mehr erfolgt!

eines der lone-pairs sowie beide OH bindungen stehen orthogonal zueinander (das andere lonepair sitzt in nem s-orbital)

gleicher effekt beim paar NH3 (hybridisiert, tetraedrisch) / PH3 (nicht hybridisiert , P-H bindungen unter 93.5° und das lonepair im s am P )


und da die geometrie- grundtypen fuer's VSEPR wie von zweiPhotonen gepostet wohl tatsaechlich empirisch erhoben wurden (danke fuer den hinweis, war mir bisher net gelaeufig), dann hat man halt damals wohl "sehr gezielt interpretiert"...


gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige
Alt 12.12.2009, 10:42   #13   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
wo laege denn dann das problem? exakt dies ist prinzipiell doch im homologen H2S realisiert (94°), im widerspruch zur VSEPR vorhersage..
... da schlicht keine sp3-hybridisierung mehr erfolgt!
Ihr redet m. E. von verschiedenen Dingen:
- Sirrug spricht vom Winkel zwischen freien Elektronenpaaren und den bindenden bei tetraedrisch-planarer Anordnung. Der Winkel H-O-H wäre dann aber 180°, was offensichtlich unsinnig ist.
- Du hingegen beziehst dich auf den H-S-H Winkel, der natürlich aufgrund des VSEPR-Modells bezogen vom Tetraederwinkel gestaucht ist und zwar stärker als bei Elementen der zweiten Periode.

Der Widerspruch besteht da nicht. Er entsteht m. E. dadurch, dass du fälschlicherweise annimmst, dass bei VSEPR nur die freien Elektronenpaare berücksichtigt werden, was ich so noch nirgendwo gelesen habe.

Zitat:
yep, das ist aus dem (unvollstaendig benutzten) modell heraus NICHT auszuschliessen, genauer gesagt muesste es eigentlich sogar konsequent aus der VSEPR-ideologie heraus folgen, da nur so die freien elektronenpaare den maximalen abstand voneinander haben
Gruß

arrhenius
  Mit Zitat antworten
Alt 12.12.2009, 15:22   #14   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.876
AW: Elektronenabstoßungsmodell - Problem

@ arrhenius:

Zitat:
Ihr redet m. E. von verschiedenen Dingen:
es mag sein dass ich das nicht explizit genug formuliert habe, aber die winkel "elektronenpaar(e)- wasserstoffe" haengen natuerlich mit den winkeln "wasserstoff-wasserstoff" direkt zusammen, die orthogonalitaet des einen ist kehrseite der orthogonalitaet des anderen

sirriugs argument war "geht nicht, weil dann substituenten "H" zu "freien elektronenpaaren" unter 90° stehen muessten"
mein einwand darauf: genau so ists doch beim H2S (bei dem die H-S-H winkel im uebrigen 94° betragen) realisiert, der einwand kann also kein prinzipieller sein.
es IST daher denkbar ein wasser zu konstruieren in analogie zu H2S (allerdings ist das wie wir alle wissen so nicht realisiert)[was dann allerdings wiederum eine andere geometrie waere als die im urspruenglichen text angefragte quadratisch-planare]

Zitat:
Er entsteht m. E. dadurch, dass du fälschlicherweise annimmst, dass bei VSEPR nur die freien Elektronenpaare berücksichtigt werden, was ich so noch nirgendwo gelesen habe.
ich bedaure dass diese missverstaendnis entstehen konnte, obschon ich in mehreren postings explizit geschrieben habe dass die geometrie von der basis"zusammensetzung" AE2X2, mithin von zentralatom, anzahl freier elektronenpaare UND anzahl der sonstigen substituenten determiniert wird.

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Anzeige


Antwort

Lesezeichen

Themen-Optionen
Ansicht

Gehe zu

Ähnliche Themen
Thema Autor Forum Antworten Letzter Beitrag
pH Problem esthi Analytik: Instrumentelle Verfahren 0 01.09.2008 11:37
Problem... Have-no-fear Allgemeine Chemie 6 11.01.2006 18:26
GC-Problem wildboy82 Analytik: Instrumentelle Verfahren 3 21.03.2005 08:54
Elektronenabstoßungsmodell Santiago Allgemeine Chemie 3 16.03.2005 18:14
problem ... ehemaliges Mitglied Mathematik 1 19.01.2005 04:00


Alle Zeitangaben in WEZ +2. Es ist jetzt 11:48 Uhr.



Anzeige