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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 25.04.2005, 16:05   #1   Druckbare Version zeigen
Milkaschokolade weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 996
sp3- und sp2-hybridisiert?

Hallo,
ich habe nicht ganz verstanden, was es heißt, wenn ein Molekül sp2- oder sp3-hybridisiert ist. Ich weiß nur dass ein sp3-hybridisiertes Molekül tetraederförmig ist und weniger Energie hat als ein "Mercedes-Stern-förmiges" sp2-hybridisertes Molekül, welches dann energiereicher ist.
Aber was bedeutet eigentlich genau sp2- und sp3-hybridisiert? Ist dann immer das ganze Molekül sp2- oder sp3-hybridisert oder nur ein einzelnes Atom in dem Molekül?
Milkaschokolade ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.04.2005, 17:14   #2   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

In erster Näherung bezieht sich die Hybridisierung nur auf einzelne Atome.

Hybridisierung bedeutet, daß Mischorbitale vorliegen, in diesem Fall aus einem s-Orbital (kugelsymmetrisch) und zwei bzw. drei p-Orbitalen ("hantelförmig").
Jetzt hast du in jeder Schale ein s- und drei p-Orbitale (und d und f, aber die lassen wir mal weg ), die sich miteinander "vermischen" können. Wenn sich s mit 2 p mischt, bekommst du drei gleiche neue Orbitale (je sp2) sowie ein unverändertes p-Orbital. Die Orbitale sind immer so weit voneinander entfernt wie möglich (VSEPR-Modell), daraus ergibt sich dann die spezielle Anordnung für die Hybridorbitale.
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Gruß,
Fischer


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Godwael ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.04.2005, 19:10   #3   Druckbare Version zeigen
C. Iulius Caesar Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.008
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Zur allgemeinen Verwirrung:
Ich habe von einem Professor gehört, dass es auch sp5 Orbitale gibt. Das heißt, dass die Zahl 5 nicht die Anzahl der p-Orbitale wiedergibt (denn es gibt ja nur drei p Orbitale). 1/5 beschreibt im Beispiel nur das Verhältnis von s- und p-Orbitalen im Hybridorbital.

In Deiner Frage macht das allerdings nichts, da auf ein s Orbital im Falle des sp3 Hybridorbitals genau 3 p-Orbitale kommen.

Tolle Erklärung zum Hybridorbital (besonders für Biologen):
Ein Maultier ist immer ein Maultier, nie ein Esel und auch nie ein Pferd!
Analogon:
Ein Hybridorbital ist immer eine Hybridorbital, (im Falle des sp3) nie ein s- und nie ein p-Orbital!

Liebe Grüße
C. Iulius Caesar
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"Nihil tam difficile est, quin quaerendo investigari possiet."
Terenz
Für Nicht-Lateiner:
"Nichts ist so schwer, dass es nicht durch Forschen gefunden werden könnte."
C. Iulius Caesar ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.04.2005, 19:32   #4   Druckbare Version zeigen
kammerjäger Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.775
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Zitat:
Zitat von C. Iulius Caesar
Zur allgemeinen Verwirrung:
Ich habe von einem Professor gehört, dass es auch sp5 Orbitale gibt. Das heißt, dass die Zahl 5 nicht die Anzahl der p-Orbitale wiedergibt (denn es gibt ja nur drei p Orbitale). 1/5 beschreibt im Beispiel nur das Verhältnis von s- und p-Orbitalen im Hybridorbital.
sowas habe ich auch schon in Bezug auf d-Orbitale gehört. Soll eigentlich 6 geben, aber 2 sind zum z2 zusammengefasst.
__________________
Im Leben geht es hoch und runter, aber immer gerade aus.
kammerjäger ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.04.2005, 16:58   #5   Druckbare Version zeigen
der_assi Männlich
Mitglied
Beiträge: 419
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Zitat:
Zitat von kammerjäger
sowas habe ich auch schon in Bezug auf d-Orbitale gehört. Soll eigentlich 6 geben, aber 2 sind zum z2 zusammengefasst.
Es gibt keine sechs d-Orbitale, sondern sechs Winkelfunktionen, aus denen sich durch Linearkombination die fünf d-Orbitale erhalten lassen. Das dz2-Orbital ist eine LInearkombination aus dx2-z2 und dy2-z2.

lg
M.K.
der_assi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.04.2005, 17:01   #6   Druckbare Version zeigen
der_assi Männlich
Mitglied
Beiträge: 419
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Zitat:
Zitat von Godwael
Die Orbitale sind immer so weit voneinander entfernt wie möglich (VSEPR-Modell).
Ich glaube nicht, dass das VSEPR-Modell für die Winkelanteile von Hybridorbitalen taugt. Die Ausrichtung der Hybridorbitale ergibt sich rein mathematisch durch Linearkombination der entsprechenden Winkelfunktionen. Auch wenn kein einziges Elektron in einem der Orbitale sitzt, ist die Geometrie bereits vorgegeben. Von Abstoßung durch Valenzelektronen kann also nicht gesprochen werden.

lg
M.K.

P.S. By the way: Was macht der Thread bei Stöchiometrie & Co.?
der_assi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.04.2005, 17:18   #7   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Zitat:
Ich glaube nicht, dass das VSEPR-Modell für die Winkelanteile von Hybridorbitalen taugt. Die Ausrichtung der Hybridorbitale ergibt sich rein mathematisch durch Linearkombination der entsprechenden Winkelfunktionen. Auch wenn kein einziges Elektron in einem der Orbitale sitzt, ist die Geometrie bereits vorgegeben. Von Abstoßung durch Valenzelektronen kann also nicht gesprochen werden.
Im Grunde hast du Recht. Aber da
1) Beide Ansätze überwiegend das gleiche Ergebnis bringen
2) "Linearkombination von Winkelfunktionen" nicht so richtig das ist, was Milkaschokolade hören wollte
3) Das VSEPR-Modell thematisch ziemlich dicht dran ist
hab ich das mal reingenommen.

Zitat:
P.S. By the way: Was macht der Thread bei Stöchiometrie & Co.?
Guter Gedanke ---> verschoben nach Allgemeine Chemie.
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Gruß,
Fischer


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Alt 26.04.2005, 18:03   #8   Druckbare Version zeigen
der_assi Männlich
Mitglied
Beiträge: 419
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Ich wollte Dich auch nicht zurechtweisen...

Aber wenn man beispielsweise überlegt, warum ein dsp2-Hybrid eine quadratisch-planare Geometrie macht, ist man mit dem Hinweis, an die VSEPR-Vorhersage zu glauben, ziemlich gekniffen...

lg
M.K.
der_assi ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 26.04.2005, 21:10   #9   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

OK, ich gebs zu, wenn man den Zusammenhang strapaziert, haut es auch irgendwann nicht mehr hin...

Zitat:
Ich wollte Dich auch nicht zurechtweisen...
Hab ich auch nicht so aufgefasst...
__________________
Gruß,
Fischer


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Godwael ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.07.2009, 16:11   #10   Druckbare Version zeigen
Joon weiblich 
Mitglied
Beiträge: 9
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Also ich habe da ein grundlegendes Verständnisproblem:
Ich beschäftige mich im Moment mit dieser ganzen Orbitaltheorie und begreife auch, was sp³-hybridisierung usw ist,
nur:
Wenn ich auf Fragen komme (übe gerade fürs Staatsexamen), wo mir eine Formel gegeben wird und ich soll sagen, welche hybridisierung vorliegt, komm ich ins Straucheln.

Bsp. gegeben wird SO42- (Sulfation)
Gibt es da irgendwelche allgemeinen Vorgehensweisen, an die man sich halten kann?

Grüße
Joon
Joon ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.07.2009, 12:56   #11   Druckbare Version zeigen
clueless  
Mitglied
Beiträge: 38
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Hallo Joon,

ich weiß nicht, ob dir das hilft, aber nach meinem Verständnis hängen Struktur und Hybridisierung doch so zusammen:

sp -> linear
sp2 -> trigonal eben
sp3 -> tetraedrisch
sp3d -> trogonal bipyramidal
sp3d2 -> oktaedrisch

Kann das einer der Experten betsätigen oder korrigieren? Wäre auch für mich wichtig zu wissen, ob das so stimmt...

Grüße
clueless
clueless ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.07.2009, 13:48   #12   Druckbare Version zeigen
clueless  
Mitglied
Beiträge: 38
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

In dem Zusammenhang habe ich auch noch eine Frage:

Wie ist die Kohlenstoff-Hybridisierung bei Polyacetylen? Müßte es nicht sp2 sein (trigonal-ebene Molekülstruktur)? Mein Buch behauptet steif und fest, jedes Kohlenstoffatom sei sp-hybridisiert.
clueless ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.07.2009, 14:11   #13   Druckbare Version zeigen
miez Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.034
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Zitat:
sp -> linear
sp2 -> trigonal eben
sp3 -> tetraedrisch
sp3d -> trigonal bipyramidal
sp3d2 -> oktaedrisch
Das stimmt so.
Wenn man möchte auch:
Tbp: spd(z2)
Oktaeder: sp3d(z2)d(x2-y2)
miez ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.07.2009, 14:23   #14   Druckbare Version zeigen
clueless  
Mitglied
Beiträge: 38
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Das ist ja schön! Ein kleines Erfolgerlebnis .
Und Polyacetylen? Linear kann die Struktur ja wohl nicht sein, oder? Es hängen doch 3 Atome an jedem C (ein H und 2 C), oder etwa nicht?
clueless ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.07.2009, 14:51   #15   Druckbare Version zeigen
miez Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.034
AW: sp3- und sp2-hybridisiert?

Was heißt hier linear?
Linear bedeutet hier: die Ketten sind nicht verzweigt oder sonstwie geknickt (also Sphagettis)
Der Bindungswinkel am C beträgt trotzdem 120 Grad (sp2), dh. die C-C=C-Bindung ist nicht linear.

Hier wäre die Kette linear und der Bindungswinkel 180 Grad(sp):
-[{-C \equiv C-C \equiv C}]n-
miez ist offline   Mit Zitat antworten
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