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Alt 04.10.2004, 21:27   #1   Druckbare Version zeigen
Defeater Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 331
Molekülorbitale beim Bor

Ich habe nur eine kurze Frage zum B2-Molekül:

Laut Molekülorbitaltheorie wäre das bindende Orbital das {\pi}y und {\pi}z-Orbital mit jeweils einem ungepaarten Elektron, demzufolge wäre die Bindungsart eine {\pi}-Bindung.
Habe ich das so richtig verstanden?
Die Frage entstand, weil es irgendwo hieß, dass Einfachbindungen immer {\sigma}-Bindungen wären.
Die {\pi}-Orbitale jedoch sind wegen sp-Hybridisierung energetisch günstiger als das {\sigma}x-Orbital.

Dankeschön.

Grüße,
Defeater

Geändert von Defeater (04.10.2004 um 21:35 Uhr)
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Alt 04.10.2004, 22:06   #2   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Molekülorbitale beim Bor

Zitat:
Zitat von Defeater
Habe ich das so richtig verstanden?

Vermute, nicht so ganz.

{\pi}x und {\pi}z ist eine unübliche Bezeichnung. x und y bezieht sich auf Atomorbitale, {\pi} auf Molekülorbitale. Und zwei Orbitale können nicht ein bindendes sein

Die Bindungsart bezieht sich auf die Rotationssymmetrie und nicht auf den Typ der Atomorbitale. Zwei p-Orbitale können durchaus eine {\sigma}-Bindung ausbilden, wenn die Orbitallappen entlang der Kern-Kern-Verbindungsachse ausgerichtet sind.

Es ist richtig, dass Einfachbindungen (bei Hauptgruppenelementen) immer {\sigma}-Bindungen sind.

Ein Hybridorbital ist kein {\pi}-Orbital und {\sigma}x ist eine unübliche Bezeichnung. Gemeint ist wohl {\sigma}g

Lange rede kurzer Sinn, mir ist nicht ganz klar was eigentlich Deine Frage ist.

Wenn ich es richtig sehe würden das MO-Schema des B2 Moleküls etwa (in erster Näherung) so aussehen:

1 {\sigma}u* aus 2px leer
2 {\pi}g* aus 2py und 2pz leer
2 {\pi}u aus 2py und 2pz leer
1 {\sigma}g aus 2px mit 2 Elektronen
1 {\sigma}u*aus 2s mit 2 Elektronen
1 {\sigma}g aus 2s mit 2 Elektronen

Es gibt allerdings noch eine verfeinerte Variante

Geändert von belsan (04.10.2004 um 22:19 Uhr)
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2004, 22:21   #3   Druckbare Version zeigen
Defeater Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 331
AW: Molekülorbitale beim Bor

Ne, wir reden aneinander vorbei (oder ich hab einfach ein total schlechtes Buch, was ich allerdings nicht glaube).
Ein Problem ist sicher, dass es verschiedene Arten gibt, die Orbitale zu bezeichnen. Ich versuche meine Frage nochmal darzustellen:

Klar ist ja, dass ein {\sigma}sb-Orbital existiert, welches mit zwei Elektronen besetzt ist.
Ebenso das {\sigma}s*-Orbital.
Beide entstehen durch Kombination der 2s-Orbitale.

Dann gibt es ein durch die zwei (entlang der Kernachse verlaufenden) 2px-Orbitale der Boratome entstehendes {\sigma}xb-Orbital, sowie das entsprechende antibindende {\sigma}x*-Orbital. Weiterhin die {\pi}yb, {\pi}y*, {\pi}zb und {\pi}z*-Orbitale.
Letzere bindende liegen laut meinen Unterlagen, durch sp-Hybridisierung bedingt, energetisch günstiger als das bindende {\sigma}xb-Orbital.
Somit müssten diese beiden pi-Orbitale mit je einem weiteren Elektron besetzt werden.
Und ich wollte wissen ob das so ist.
Vielleicht ist meine Frage jetzt verständlicher...

Grüße,
Defeater

PS: B2 soll paramagnetisch sein, wie wäre das mit deinen vorgeschlagenen Molekülorbitalen zu erklären?

Geändert von Defeater (04.10.2004 um 22:32 Uhr)
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Alt 04.10.2004, 22:32   #4   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Molekülorbitale beim Bor

Zitat:
Zitat von Defeater
Vielleicht ist meine Frage jetzt verständlicher...

Grüße,
Defeater
Ne, ist sie nicht, aber ich stand etwas auf dem Schlauch und glaube jetzt zu wissen was Du meinst.

Deine Beschreibung ist schon ganz richtig. Die beiden unhybridisierten p-Orbitale, die in meiner Notation zu den {\pi}u werden, sind wohl in der Tat einfach besetzt, was sich offenbar experimentell an den magnetischen Eigenschaften zeigen läßt.

EDIT: das war Quatsch.

Geändert von belsan (04.10.2004 um 22:39 Uhr)
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2004, 22:38   #5   Druckbare Version zeigen
Defeater Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 331
AW: Molekülorbitale beim Bor

Zitat:
Zitat von belsan
Oft stimmen beide überein, aber in diesem Fall (ähnlich wie beim Sauerstoffmolekül) liefert die MO-Theorie eine Bindungsordnung von 1 , währen die VB-Theorie eine sigma-Bindung liefert. Wiederspricht sich nicht, ist aber nicht ganz das selbe.
Das war indirekt mein Problem beim Lesen dieses Abschnittes.
Vielen Dank.

Grüße,
Defeater
Defeater ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2004, 22:44   #6   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Molekülorbitale beim Bor

Habe das mit VB- und MO-Theorie wieder gelöscht, weil ich mir nicht mehr ganz sicher war (irgendwas ist dran aber so ganz astrein war die Argumentation nicht). Deine Frage ist mir aber ein willkommener Anlass nochmal etwas intensiver in die Materie einzusteigen (kann dauern ).
Besten Dank dafür
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2004, 22:49   #7   Druckbare Version zeigen
Defeater Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 331
AW: Molekülorbitale beim Bor

Und ich hab grad festgestellt, dass die sp-Hybridisierung keinen direkten Einfluss auf die pi-Orbitale hat,
sondern nur das {\sigma}xb-Orbital destabilisiert.

Wie es scheint hat es uns ja beiden was gebracht.

Grüße,
Defeater
Defeater ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.10.2004, 23:31   #8   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
bzgl. Paramagmetismus

Hallo,

der Grund für den Paramagnetismus steht z.B. im Engelke (F. Engelke: Aufbau der Moleküle, Teubner).

pi und sigma sagen etwas aus über die Symmetrie der MOs bzgl der Kernverbindungsachsen. Und dann ist es absolut unüblich bei der Betrachtung von MO-Diagrammen von spxy-Hybridisierung zu sprechen...

Grüße
Wolfgang
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 07:10   #9   Druckbare Version zeigen
Defeater Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 331
AW: bzgl. Paramagmetismus

Zitat:
Zitat von zweiPhotonen
der Grund für den Paramagnetismus steht z.B. im Engelke (F. Engelke: Aufbau der Moleküle, Teubner).
Ich glaube das hilft mir nicht wirklich weiter.

Zitat:
pi und sigma sagen etwas aus über die Symmetrie der MOs bzgl der Kernverbindungsachsen.
Das ist durchaus bewusst.
Und warum soll es unüblich sein, anzunehmen, dass die s- und p-Orbitale gegenseitig wechselwirken?
Ich bitte um eine Erklärung.

Grüße,
Defeater
Defeater ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 08:55   #10   Druckbare Version zeigen
zweiPhotonen  
Mitglied
Beiträge: 7.407
Blog-Einträge: 122
AW: bzgl. Paramagmetismus

MoinMoin,

Zitat:
Zitat von Defeater
Ich glaube das hilft mir nicht wirklich weiter.
Warum nicht? Die Quellenangabe ist eindeutig, oder soll ich Dir hier das Buch nacherzählen?

Zitat:
Zitat von Defeater
Und warum soll es unüblich sein, anzunehmen, dass die s- und p-Orbitale gegenseitig wechselwirken?
DAS habe ich nicht geschrieben, sondern dass es unüblich ist, davon zu sprechen. Ich hoffe, Du merkst den Unterschied?

Grüße
Wolfgang
zweiPhotonen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 13:20   #11   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Molekülorbitale beim Bor

Hybridisierung ist ein Begriff aus der VB-Theorie; ich glaube Herr Pauling hat ihn eingeführt und der war ein VB'ler.

In der MO-THeorie würde man wohl vom Mischen von AO's reden, was aber letzlich auf's gleiche rausläuft. Zudem kann man auch mit Hybridorbitalen MO spielen.

Ob sigam- und pi-Bindung VB-Begriffe oder MO-Begriffe sind scheint nicht eindeutig. Man findet es mal so und mal so.

Bleibt Defeaters Frage, wie das MO-Diagramm von B2, das den Paramagnetismus widerspiegelt, mit der Aussage, dass in Mehrfachbindungen die sigma Bindung die energieärmste ist in Einklang zu bringen ist.
Zumal nach dem MO-Diagramm in der Tat die B-B Bindung aus zwei einfach besetzten pi-Orbitalen bestehen sollte; was eigentlich Quatsch ist, da eine Bindung nicht aus zwei Orbitalen bestehen kann.

Als Erklärung fällt mir eigentlich nur ein, dass das 2{\sigma}u * weniger antibindend ist als das 2{\sigma}g bindend ist; energetisch gesehen. Damit bleibt eine schwache bindende Wechselwirkung.
Normalerweise ist es umgekehrt.
Das 2{\sigma}u * ist wohl am besten mit nichtbindend zu beschreiben, womit 2{\sigma}g als bindendes orbital für die sigma-einfachbindung übrig bleibt.

Geändert von belsan (05.10.2004 um 13:40 Uhr)
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 16:48   #12   Druckbare Version zeigen
Adam Männlich
Moderator
Beiträge: 8.039
AW: Molekülorbitale beim Bor

Zitat:
In der MO-THeorie würde man wohl vom Mischen von AO's reden, was aber letzlich auf's gleiche rausläuft. Zudem kann man auch mit Hybridorbitalen MO spielen.

In der MO-Theorie werden aus den AO´s LGO´s und aus diesen MO´s.

Hört sich gut an


Gruß
Adam
__________________
Wenn jemand ein Problem erkannt hat und nichts zur Lösung des Problems beiträgt, ist er selbst ein Teil des Problems.
Adam ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 16:50   #13   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Molekülorbitale beim Bor

Hört sich gut an

Aber:
Was sind denn L(e)GOs ?
Liganden-Gruppen-Orbitale ?
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 17:21   #14   Druckbare Version zeigen
Adam Männlich
Moderator
Beiträge: 8.039
AW: Molekülorbitale beim Bor

Zitat:
Was sind denn L(e)GOs ?
Liganden-Gruppen-Orbitale ?

Genau...

Gruß
Adam
__________________
Wenn jemand ein Problem erkannt hat und nichts zur Lösung des Problems beiträgt, ist er selbst ein Teil des Problems.
Adam ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.10.2004, 17:38   #15   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Molekülorbitale beim Bor

Toll

Dann ist es also so, dass aus AOs LGOs werden, die dann MOs bilden, wobei die HOMOs und LUMOs die FOs sind, die in manchen Fällen auch SOMOs sein können (z. B. B2 ).

Wahnsinn
belsan ist offline   Mit Zitat antworten
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