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 20.02.2002, 18:56   #16   Druckbare Version zeigen
sublimat  
Mitglied
Beiträge: 168
Daß um meinen Beitrag eine solche Aufregung entsteht,
hätte ich nicht gedacht.

Ich möcht hier einiges richtig stellen,
da mir scheint, daß wir aneinander vorbei diskutieren:

1. Bei der Definition eines elektrischen Dipols geht es ganz allgemein um getrennte Ladungen, ohne ein spezielles Molekül zu betrachten.

2. Ich habe nicht behauptet, daß CO2 als Dipol auftritt und polar ist,
aber eine C=O Bindung weist ein Dipolmoment auf und ist polar, oder täusche ich mich da?

3. Ladung = Dipol ist eine Vereinfachung, die ich nicht entwickelt habe und auch nicht propagiere.


Mißverständnisse beseitigt?
Wenn nicht:
Auf sie mit Gebrüll!

Geändert von sublimat (20.02.2002 um 19:18 Uhr)
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Alt 20.02.2002, 19:03   #17   Druckbare Version zeigen
doppelelch  
Mitglied
Beiträge: 1.621
Auf sie mit Gebrüll genau - LOL

Zitat:
Originalnachricht erstellt von sublimat

2. Ich habe nicht behauptet, daß CO2 Dipol auftritt und polar ist,
aber eine C=O Bindung weist ein Dipolmoment auf und ist polar, oder täusche ich mich da?
Ja, ja und nochmals ja!
Aber das ist doch nicht ausschlaggebend! Da sind wir uns doch wohl auch einig! Man muss doch stets das gesamte Molekül im Blick haben.
Klaro: polarisierte Bindungen sind eine notwendige Voraussetzung für das Vorliegen eines (ständigen) Dipols. Aber deshalb sowas wie "molekülinterne" (Ich weiß, der Ausdruck stammt nicht von Dir, sondern soll das wiedergeben, was Du beschreibst) Dipole zu konstruieren finde ich eher verwirrend als erhellend. Das Molekül selbst ist ein Dipol oder eben nicht. Einzelnen Molekülteilen ein Dipolmoment zuzuordnen ist äußerst ungewöhnlich und führt, denke ich auch nicht, zu tieferen Einsichten.

Gruß

de

(Ich hoffe das Gebrüll war jetzt nicht zu laut )
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"Nichts ist konfus. Ausgenommen der Geist"
(René Margritte)
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Alt 20.02.2002, 19:09   #18   Druckbare Version zeigen
doppelelch  
Mitglied
Beiträge: 1.621
OK...ich sehe es gerade...wir scheinen da tasächlich etwas aneinander vorbeizureden.

Deine Methode scheint hilfreich zu sein, wenn es um die betragsmäßige Bestimmung eines Dipolmomentes geht. Insofern ist die von Dir dargelegte Methode natürlich die genauere. Ist quasi ne Vektoraddition.
(Ich denke da z.B. an die Bestimmung des Dipolmomentes im Falle des Ammoniakmoleküls).

Meine reicht völlig aus, wenn es nur darum gehen soll zu beurteilen, ob ein Molekül insgesamt ein Dipolmoment aufweist oder nicht.

Damit sind wieder alle Klarheiten beseitigt *g.

Gruß

de
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Geändert von doppelelch (20.02.2002 um 19:12 Uhr)
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Alt 20.02.2002, 19:17   #19   Druckbare Version zeigen
sublimat  
Mitglied
Beiträge: 168
@de
Ich denke, einzelnen Molekülbestandteilen (sprich: Bindungen) Dipolmomente zuzuteilen, kann (muß aber nicht) das Verständnis erleichtern...

Bsp.:

Warum ist CCl4 unpolar, obwohl C und Cl stark unterschiedliche Elektronegativitäten aufweisen, demzufolge die C-Cl Bindung polar sein sollte usw...?

Ich sehe, wir drehen uns nicht mehr im Kreis, oder doch?
Übrigens habe ich Dein Gebrüll nicht gehört...



Geändert von sublimat (20.02.2002 um 19:27 Uhr)
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Alt 20.02.2002, 19:21   #20   Druckbare Version zeigen
doppelelch  
Mitglied
Beiträge: 1.621
Zitat:
Originalnachricht erstellt von sublimat
@de

Warum ist CCl4 unpolar, obwohl C und Cl stark unterschiedliche Elektronegativitäten aufweisen, demzufolge die C-Cl Bindung polar sein sollte usw...?
Ginge mithilfe der Ladungsschwerpunkte genauso, no problem.

Aber dito: Wir drehen uns im Kreis und ich habe Dir ja schon längst zugestimmt *g

Gruß

de
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Alt 20.02.2002, 19:26   #21   Druckbare Version zeigen
sublimat  
Mitglied
Beiträge: 168
Ein wahrer Kreisel...
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Alt 20.02.2002, 19:51   #22   Druckbare Version zeigen
minutemen Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.865
danke für diese sophistische unterhaltung. gründen wir doch einen 'zirkel der heimphilosophen & scholastiker', da haben wir reale chancen, zunehmend mehr aneinander vorbeizureden. insbesondere wirds interessant, wenn das gespräch an den punkt kommt, wo alle darüber reden, was sie nicht gesagt haben. weiter so!
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Alt 20.02.2002, 20:54   #23   Druckbare Version zeigen
doppelelch  
Mitglied
Beiträge: 1.621
mmh...das habe ich jetzt schlichtweg "überhört".

Solcher Art Missverständnis ist Dir wohl noch nie passiert.

Gruß

de

(Und weil Du gerade die Sinnlosigkeit von Beiträgen kritisierst: Dein Beitrag war jetzt aber auch sinnlos wie ein Kropf!
Nochwas: Diese Unterhaltung ist eigentlich auch nur wegen eines Missverständnisses entstanden. Ich kenne Leute, die sich liebend gerne und sehenden Auges in solche Sophistereien stürzen: Oxidationszahlen *g. Viel Spaß beim Gründen des "Zirkels"!)
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Geändert von doppelelch (20.02.2002 um 20:59 Uhr)
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Alt 20.02.2002, 21:14   #24   Druckbare Version zeigen
minutemen Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.865
kritik liegt mir fern - ich diskutiere selbst gern auf abwegen. ich war nur freudig erregt und gab dies kund. für den fall, das emotikons vermisst werden bzw. wurden, ein nachträgliches

desweiteren warte ich tatsächlich noch auf den beitrag, der den nun doch lauernden quadrupolmoment erläuternd ins spiel bringt.
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Alt 20.02.2002, 21:32   #25   Druckbare Version zeigen
doppelelch  
Mitglied
Beiträge: 1.621
Und gleich das nächste Missverständnis

Tschuldigung minutemen.

(Ist doch ein...besch... Medium dieser PC).

Grüßle

de

P.S.: Zum Quadrupolmoment sage ICH kein Wort mehr. Ich habe das Ding ja auch nicht ins Spiel gebracht *g.
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(René Margritte)
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Alt 20.02.2002, 22:39   #26   Druckbare Version zeigen
sublimat  
Mitglied
Beiträge: 168
Hier ist der gewünschte Beitrag zum Quadrupolmoment.

Ein elektrischer Quadrupol besteht aus vier Punktladungen.
Diese müssen eine Gesamtladung von null und ein Dipolmoment von null ergeben.


Rezept zur Herstellung eines Quadrupols:

Man lege zwei Dipole so nebeneinander,
daß ihre Dipolmomente sich gegenseitig aufheben.
Womit wir wieder beim CO2 wären...


Berechnung des Quadrupolmoments (Q):

Summe der vier Teilladungen, multipliziert mit der 4ten Potenz des Abstandes der jeweiligen Ladung vom Ladungsschwerpunkt.


Nun seid Ihr dran:
Meinungen, Kommentare, ...
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Alt 20.02.2002, 23:16   #27   Druckbare Version zeigen
doppelelch  
Mitglied
Beiträge: 1.621
Ich halte mich da, wie angekündigt, jetzt völlig raus - viel Spaß.

Gruß

de
__________________
"Nichts ist konfus. Ausgenommen der Geist"
(René Margritte)
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Alt 21.02.2002, 01:13   #28   Druckbare Version zeigen
Adam Männlich
Moderator
Beiträge: 8.039
Re: Quadrupolmoment

Erinnert mich irgendwie an einen Quadrupolmassenspektrometer ...da hat man ja auch vier Elektroden.
Was für ein elektrisches Feld erzeugt der Quadrupol?, das die Ionen in der Bahn bleiben?


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 21.02.2002, 14:32   #29   Druckbare Version zeigen
No Regrets  
Moderator
Beiträge: 3.073
Blog-Einträge: 1
Auf wunsch von Foni

Zitat:

Dipolmoment

Man unterscheidet elektrisches DIPOLMOMENT u. magnetisches DIPOLMOMENT; wenn man in der Chemie nur von dem DIPOLMOMENT redet, ist das erstere gemeint.
1. Elektrisches DIPOLMOMENT Als elektrisches DIPOLMOMENT µ bezeichnet man das erste Moment einer Verteilung elektrischer Ladungen mit der Ladungsdichte r (r): µ=òr r (r) dt; r ist hierbei der Ortsvektor u. dt das Volumenelement. Das elektrische DIPOLMOMENT eines Mol. setzt sich additiv aus dem Beitrag der positiv geladenen Atomkerne (s. Atombau) u. dem Beitrag der negativ geladenen Elektronen zusammen: µ=µ+ + µ–. Die Atomkerne kann man als Punktladungen betrachten (s.a. Born-Oppenheimer-Näherung); µ+ ergibt sich dann zu



wobei Zl die Ladungszahl des Kerns l, e die Elementarladung u. Rl der vom Ursprung des gewählten Koordinatensystems zum Ort des betrachteten Kerns gerichtete Ortsvektor ist. Der von den Elektronen stammende Beitrag µ– ist quantenmechanisch zu berechnen; die Ladungsdichte der Elektronen ist über die elektronische Wellenfunktion erhältlich. Bei neutralen Mol. ist das elektr. DIPOLMOMENT unabhängig vom gewählten Koordinatensystem, bei Ionen ist es hiervon abhängig. In letzteren Fall wird es üblicherweise relativ zum Massenschwerpunkt des Mol. angeben. Da das DIPOLMOMENT eine vektorielle Größe ist, muß man zu seiner vollständigen Beschreibung Betrag u. Richtung des DIPOLMOMENT-Vektors angegeben. Nach üblicher Konvention weist der elektr. DIPOLMOMENT-Vektor vom Schwerpunkt der negativen Ladungsverteilung zu dem der positiven. Wenn diese in einem Mol. nicht zusammenfallen, besitzt das Mol. ein permanentes elektr. DIPOLMOMENT Die Existenz eines permanenten elektr. DIPOLMOMENT hängt eng mit den Symmetrieeigenschaften eines Mol. zusammen (s.a. Gruppentheorie). So besitzen Mol. mit einem Inversionszentrum kein permanentes elektr. DIPOLMOMENT; hierzu gehören z.B. CO2, HCCH oDipolmoment SF6. Die Bestimmung elektr. DIPOLMOMENT kann hilfreich bei der Aufklärung von Mol.-Strukturen sein. Z.B. kann man über das elektr. DIPOLMOMENT ermitteln, ob 1,2-Dichlorethylen in der trans-Struktur (µel=0) oDipolmoment in der cis-Struktur (endliches elektr. DIPOLMOMENT) vorliegt.

Das elektr. DIPOLMOMENT besitzt in SI-Einheiten die Einheit C·m. Da in molekularen Dimensionen die Grundeinheit eine sehr kleine Zahl ist, hat man zu Ehren des Erforschers der Dipolerscheinungen, Debye, die Einheit 1 D (sprich: 1 Debye) = 3,33564·10–30 C·m definiert. Die Beträge der DIPOLMOMENT von Mol. liegen üblicherweise im Bereich zwischen 0 u. 10 D; z.B. hat das Wassermolekül ein DIPOLMOMENT von 1,85 DIPOLMOMENT Weitere Werte für die elektr. DIPOLMOMENT einiger ausgewählter Verb. findet man in Tab. 1.

Ferner findet man bei vielen Verb., die als Einzelstichwörter aufgenommen sind, die Angabe ihrer DIPOLMOMENT Wie man aus Tab. 1 erkennt, besitzen z.B. die aufgeführten aliphatischen Alkohole alle ein etwa gleich großes DIPOLMOMENT Deshalb läßt sich häufig in brauchbarer Näherung das DIPOLMOMENT eines Mol. als die Summe sog. Bindungsmomente berechnen, wobei zu beachten ist, daß man Vektoren addiert. Das Bindungsmoment (vergleichbar mit den Bindungsinkrementen der Molrefraktion u. damit auch eng zusammenhängend) ist dabei ein konstanter Beitrag, der von einem Atom oDipolmoment einer funktionellen Gruppe innerhalb des Mol. zum Gesamt-DIPOLMOMENT geliefert wirDipolmoment In Tab. 2 sind einige Bindungsmomente (Lit. ) zusammengestellt. Damit berechnet sich z.B. das DIPOLMOMENT von p-Chlornitrobenzol zu 2,40 D gemäß |µ|=4,0 D (Wert für Car–NO2 u. gleichzeitig für C6H4–NO2, da sich die 4 CH-Bindungsmomente gegenseitig kompensieren) – 1,6 D (Wert für Car–Cl; Bindungsmoment ist entgegengesetzt gerichtet) =2,4 DIPOLMOMENT Der experimentelle Wert beträgt 2,83 D.

Experimentell lassen sich die DIPOLMOMENT mit Hilfe verschiedener Verf. bestimmen. Durch Messung der Dielektrizitätszahl u. der Dichte bei verschiedenen Temp. kann man mit Hilfe der Debye-Clausius-Mosotti-Gleichung das DIPOLMOMENT ermitteln. Der Starkeffekt erlaubt die Bestimmung des DIPOLMOMENT aus Mikrowellenspektren, ebenso sog. MBER-Experimente. Ferner lassen sich DIPOLMOMENT ab initio berechnen; bei kleinen Mol. liegt die derzeit erreichbare Genauigkeit bei ca. 0,05 D.

Bringt man ein Atom oDipolmoment Mol. in ein elektrisches Feld, so wird in ihm (zusätzlich zum permanenten elektrischen DIPOLMOMENT, falls vorhanden) ein induziertes DIPOLMOMENT erzeugt, dessen Größe von dem Polarisierbarkeitstensor a des Atoms oDipolmoment Mol. u. der elektr. Feldstärke E abhängt: minduziert = a E. Permanente u. induzierte elektrische DIPOLMOMENT spielen in vielen Bereichen der Chemie eine wichtige Rolle, so bei Zwischenmolekularen Kräften, die z.B. für die Hydratation oDipolmoment Solvatation wichtig sind, zum Verständnis von Reaktionsmechanismen (s.a. induktiver Effekt, Orthoeffekt, Push-Pull-Mechanismus oDipolmoment Regeln der Substitution) u. zur Erklärung der Konformationen von Polymeren einschließlich Biopolymeren.

2. magnetisches DIPOLMOMENT: Die SI-Einheit des magnetischen DIPOLMOMENT ist Am2 oDipolmoment JT–1. Atomare oDipolmoment molekulare magnetische DIPOLMOMENT werden auch häufig in Einheiten des Bohrschen Magnetons (B.M.) angegeben; 1 B.M. ç 9,2740154 (31)·10–24 JT–1. Magnetische DIPOLMOMENT in Atomen oDipolmoment Mol. resultieren aus den Drehimpulsen von Elektronen u. Atomkernen; Ladungen mit nichtverschwindendem Drehimpuls ist allg. ein magnetisches DIPOLMOMENT zugeordnet. So besitzt ein Wasserstoff-Atom im elektronischen Grundzustand ein magnetisches DIPOLMOMENT, das durch den Eigendrehimpuls oDipolmoment Spin des Elektrons verursacht wirDipolmoment Auch der Atomkern, in diesem Falle ein Proton, besitzt ein magnetisches Moment, das aber 3 Größenordnungen kleiner ist. Daneben gibt es magnetische DIPOLMOMENT, die durch den Bahndrehimpuls der Elektronen verursacht werden. Dieser Erscheinung begegnet man z.B. bei Atomen in P-Zuständen (Beisp.: F-Atom) oDipolmoment linearen Mol. in P-Zuständen (Beisp.: NO). Die Existenz magnetischer DIPOLMOMENT nutzt man in der EPR-Spektroskopie, die z.B. zur Untersuchung freier Radikale u. zur Untersuchung von Struktur-Wirkungsbeziehungen in der Biochemie herangezogen wirDipolmoment

Lit.: 1 Exner, Dipole Moments in Organic Chemistry, Stuttgart: Thieme Verl. 1978.
allg.: Böttcher u. Bordwijk, Theory of Electric Polarization, Amsterdam: Elsevier 1978. ï Handbook 70, E–59ff. ï Huheey, Anorganische Chemie, Berlin: De Gruyter 1988 ï Landolt-Börnstein, Neue Serie, Gruppe II, Atom- u. Molekularphysik, BDipolmoment 6, 2–260ff. Berlin: Springer 1974 ï McClellan, Tables of Experimental Dipole Moments, San Francisco: Freeman 1963.

Code:
Tab. 1: Dipolmomente (in D) einiger ausgewählter Verbindungen (Lit. ).

LiF	6,33	LiCl	_7,13
NaF	8,16	NaCl	_9,00
KF	8,60	KCl	10,27
CsF	7,88	CsCl	10,42
HF	1,82	NH3	_1,47
HCl	1,08	PH3	_0,58
HBr	0,82	AsH3	_0,20
HI	0,44	SbH3	_0,12
ClF	0,88	ICl	_0,54
CO	0,11	NO	_0,15
H2O	1,85	COS	_0,71
CH3Cl	1,87	CH3OH	_1,70
CH2Cl2	1,60	C2H5OH	_1,69
CHCl3	1,01	n-C3H7OH	_1,68
C2H2Cl2	1,34	i-C3H7OH	_1,66
C6H5Cl	1,69	C6H5CH3	_0,36
C2H5Cl	2,05	C6H5NO2	_4,22
n-C3H7Cl	2,05	C6H5OH	_1,45
i-C3H7Cl	2,17	C6H5CH2OH	_1,71
CH3NH2	1,31	C6H5NH2	_1,53



Tab. 2: Bindungsmomente (in D) einiger ausgesuchter Bindungen u. funktioneller Gruppen (Lit. ) a).



Bindung		Bindung	
+ –		+ –	


H–Cal	0,3	C=O	2,5
H–O	1,5	C=S	2,95
H–S	0,65	CºN	3,6
H–N	1,3	Cal–O	0,74
Car–F	1,47	Cal–F	1,4
Car–Cl	1,60	Cal–Cl	1,7
Car–Br	1,57	CalBr	1,7
Car–I	1,3	Cal–I	1,57
Car–NO2	4,0	Cal–NO2	3,0
Car–CN	4,0	Cal–CN	3,6


a)  Cal: aliphatisches C-Atom; Car: aromatisches C-Atom
Quelle: CD Römpp Chemie Lexikon – Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995

Geändert von bm (21.02.2002 um 14:36 Uhr)
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