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 05.09.2010, 17:19   #1   Druckbare Version zeigen
die unwissenden weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 3
Hybridorbitale

Hey

Wir schreiben am Dienstag eine Chemieklausur, und unser Lehrer hat es leider nicht für nötig gehalten uns das Thema zu erklären.
Deshalb sitzen wir damit jetzt Zuhause alleine herum und haben einige Fragen zu diesem Thema.

Zum einen, ist es richtig, dass bei NH4 der Orbitalzusatnd s^2p^3 lautet, oder muss es im Grundzustand liegen und so wie Ethan 2 C-Atome hat,NH4 eig. 2 N-Atome haben muss um im Hybridzustand liegen zu können?

Woher erkennt man überhaupt,dass Doppel- oder Dreifachbindungen vorliegen?
(nicht nur bei Alkanen/-kinen/-kenen)

Kennt ihr irgendwelche Fragen, die in der Klausur gestellt werden könnten? Wir haben nämlich keine einzige Aufgabe zu diesem Thema bearbeitet und haben keine Vorstellung wie solche eine Aufgabe aussehen könnte.

Danke schon einmal im Vorraus

die unwissenden ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 17:25   #2   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Hybridorbitale

Zitat:
Zitat von die unwissenden Beitrag anzeigen
Zum einen, ist es richtig, dass bei NH4 der Orbitalzusatnd s^2p^3 lautet, oder muss es im Grundzustand liegen und so wie Ethan 2 C-Atome hat,NH4 eig. 2 N-Atome haben muss um im Hybridzustand liegen zu können?
Das N Atom im Ammoniak ist sp3 hybridisiert, wenn du das meinst.
Im Ammoniumatom gibt es nur ein N Atom. Warum sollten es deren 2 sein, das verstehe ich nicht ?
Zitat:
Woher erkennt man überhaupt,dass Doppel- oder Dreifachbindungen vorliegen?
(nicht nur bei Alkanen/-kinen/-kenen)
Das Abzählen der zur Verfügung stehenden Elektronenpaare hilft...

lg
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 18:06   #3   Druckbare Version zeigen
die unwissenden weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 3
AW: Hybridorbitale

das versteh ich nicht, das N Atom hat doch 5 Valenzelektronen, wenn es sp3 hybridisiert ist doch nur 4 oder versteh ich das falsch? wo bleibt das 5 valenzelektron?
Oder ist es in der 2. Periode immer sp3 hybridisiert?

Warum kommt es bei der Doppelbindung zu sp2? warum geht dieses eine p-elektron wieder zurück?

Ich versteh das einfach nicht....
die unwissenden ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 05.09.2010, 18:27   #4   Druckbare Version zeigen
LordVader Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.480
AW: Hybridorbitale

Zitat:
das N Atom hat doch 5 Valenzelektronen, wenn es sp3 hybridisiert ist doch nur 4 oder versteh ich das falsch? wo bleibt das 5 valenzelektron?
sp3 heißt nicht, dass ein Elektron im s- und drei in den p-Orbitalen vorhanden sind! Es heißt, dass aus einem s- und 3 p-Orbitalen 4 sp3-Hybridorbitale gebildet werden (gibt also die Zahl und Art der ursprünglichen, nicht hybridisierten Orbitale an). In jedes dieser Orbitale passen aber 2 Elektronen. Der Stickstoff hat fünf. In der Verbindung NH3 stammen also 5 Elektronen, verteilt auf die vier Orbitale (drei in je einem, zwei in dem verbleibenden -> freies Elektronenpaar) von ihm, und drei weitere von den 3 H -> 8 Elektronen in 4 Orbitalen -> Vollbesetzung.
Zitat:
Oder ist es in der 2. Periode immer sp3 hybridisiert?
Das hat nichts mit der Periode zu tun. Und nein: im Ethen z.B. ist der Kohlenstoff sp2-hybridisiert.
Zitat:
Warum kommt es bei der Doppelbindung zu sp2? warum geht dieses eine p-elektron wieder zurück?
Zuerst einmal: es geht kein p-Elektron zurück. Eines der p-Orbitale wird von vorneherein nicht an der Bildung von Hybridorbitalen beteiligt. Bei sp2 sind es ein s und zwei p-Orbitale, das dritte p-Orbital bleibt unverändert und behält auch seine ursprüngliche Form bei, im Gegensatz zu den anderen.
Warum das so ist? Hybridisierung erfolgt nur, wenn Reaktionspartner vorhanden sind, die eine Bindung eingehen können, weil eine solche Energie freisetzt. Diese Bindungsenergie muss groß genug sein, um die Bildung der Hybridorbitale, die Energie kostet, mehr als auszugleichen. Wenn jetzt nur zwei anstatt drei Partner zur Verfügung stehen (z.B. nur zwei H im Ethen anstatt drei H im Ethan), dann können auch nur so viele Orbital hybridisieren, wie Energie durch Bindung mit den Reaktionspartnern gewonnen werden kann.
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Alt 05.09.2010, 18:50   #5   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Hybridorbitale

Zitat:
Zitat von LordVader Beitrag anzeigen
Hybridisierung erfolgt nur, wenn Reaktionspartner vorhanden sind, die eine Bindung eingehen können, weil eine solche Energie freisetzt. Diese Bindungsenergie muss groß genug sein, um die Bildung der Hybridorbitale, die Energie kostet, mehr als auszugleichen. Wenn jetzt nur zwei anstatt drei Partner zur Verfügung stehen (z.B. nur zwei H im Ethen anstatt drei H im Ethan), dann können auch nur so viele Orbital hybridisieren, wie Energie durch Bindung mit den Reaktionspartnern gewonnen werden kann.
Das ist für meinen Geschmack ein wenig zu "anschaulich". Wir sollten nicht vergessen, dass die Hybridorbitale lediglich ein Modell sind. Selbst wenn die Bindungsenergie die "Promotionsenergie", die die Bildung der Hybride (auf dem Papier) überhaupt ermmöglicht, übersteigt, ist doch nicht klar, woher in der Natur der "Energievorschuss" kommen soll.
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Alt 05.09.2010, 19:07   #6   Druckbare Version zeigen
LordVader Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.480
AW: Hybridorbitale

Hier wird ja gerade fleißig darüber diskutiert, allerdings glaube ich nicht, dass Betrachtungen der Wellenfunktionen von Orbitalen auf Schulniveau sinnvoll sind und gefordert werden.
Sollte sich allerdings in meiner "Veranschaulichung" ein gravierender Fehler im Rahmen einer Erklärung für die Schule finden, bitte ich diesen natürlich klarzustellen.
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LordVader ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 19:09   #7   Druckbare Version zeigen
die unwissenden weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 3
AW: Hybridorbitale

ich versteh das alles nicht
aber es entstehen doch keine 4 sp3 orbitale, ich dachte die hybridorbitale bestehen aus einem s-Orbital und drei p-Orbitalen, oder?

werden nicht alle in der 2. eeriode, die eine einfachbindung haben mit sp3 hybdidisiert?

könnt ihr mir das alles mal für dumme erklären
die unwissenden ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 19:13   #8   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Hybridorbitale

Zitat:
Zitat von die unwissenden Beitrag anzeigen
ich versteh das alles nicht
aber es entstehen doch keine 4 sp3 orbitale, ich dachte die hybridorbitale bestehen aus einem s-Orbital und drei p-Orbitalen, oder?
Die "4" heisst, dass es vier dieser Orbitale gibt.
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Alt 05.09.2010, 19:42   #9   Druckbare Version zeigen
LordVader Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.480
AW: Hybridorbitale

1 s- + 3 p-Orbitale -> 4 sp3-Hybridorbitale, d.h. die Summe der Ausgangsorbitale (egal welcher Art) entspricht der Anzahl der Hybridorbitale.
Zitat:
werden nicht alle in der 2. eeriode, die eine einfachbindung haben mit sp3 hybdidisiert?
Nein, eben nicht, siehe Ethen. Dort ist das C sp2-hybridisiert.
Die spx-Hybridorbitale bilden jeweils nur eine Einfachbindung zu ihren Bindungspartnern aus (x=1-3), die freien p-Orbitale zusätzlich eine Doppelbindung zu einem weiteren Atom, das ebenfalls ein freies p-Orbital haben muss.
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Alt 05.09.2010, 22:10   #10   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.883
AW: Hybridorbitale

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
Selbst wenn die Bindungsenergie die "Promotionsenergie", die die Bildung der Hybride (auf dem Papier) überhaupt ermmöglicht, übersteigt, ist doch nicht klar, woher in der Natur der "Energievorschuss" kommen soll.
orbitale muessen nicht energieaufwendig "gebildet" werden, die "sind" einfach (und eben auch die hybridorbitale): moegliche loesungen quantenmechanischer gleichungen
erst das einfuellen von elektroenen , also das benutzen der moeglichkeiten, bringt dann das von dir angesprochene "energieproblem"

da sp3 allerdinge erst bei benutzung durch 8 e richtig sinn macht, mithin in entsprechenden verbindungen, ist dies eben in der bilanz der bindungenergie zu finden, dieses "weniger" (wobei die ausbildung der bindungen dann wieder durch zugefuehrte aktivierungsenergie "bevorschusst" wird, z.b. durch thermische energie / translationsenergie des zusammenstosses der reaktanden o.ae.)

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 22:46   #11   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Hybridorbitale

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
orbitale muessen nicht energieaufwendig "gebildet" werden, die "sind" einfach (und eben auch die hybridorbitale): moegliche loesungen quantenmechanischer gleichungen
Eben ! Ich antwortete ja auch einen Beitrag von LordVader, der von der "Bildung" der Hybridorbitale sprach.
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.09.2010, 23:34   #12   Druckbare Version zeigen
LordVader Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.480
AW: Hybridorbitale

Es war nicht ersichtlich, dass du auf diesen Aspket anspielst.
Wie in dem anderen Thread beschrieben, gehe ich nicht von einer Neubildung oder gar vorgelagerten Promotion aus. Es ging mir um das "ausbilden" im Sinne von "besetzen".
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