Failed to rasterize {\s} Failed to rasterize {\s} Failed to rasterize {\s} Failed to rasterize {\s} Hybridisierung? - Allgemeine Chemie - ChemieOnline Forum

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Alt 01.05.2007, 20:40   #1   Druckbare Version zeigen
nina20 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 23
Hybridisierung?

Halli hallo!

Ich weiß nicht ganz genau wie ich die Hybridisierung: Ethan, Ethen und Ethin erklären soll!

Hybridisierung bedeutet, dass sich Atomorbitale überlappen und ein Molekülorbital gebildet wird, wo die Orbitale die gleiche Energie besitzen.

Noch eine Frage: Wieso bildet der Kohlestoffatom vier Bindungen im angeregten Zustand?

Ich verusche es mal für Ethan: C2H6-> Ethan besteht vier sigma-Bindungen. Es überlappen sich ein s-Orbital mit drei p-Orbitalen und es entsteht ein-> sp3 Hybridorbital. Ethan hat eine tetraederische Struktur.

Ethen: zwei pi-Bindungen und vier sigma bindungen. Es ist eine sp2 Hybridiesierung. Da siche s-Orbital mit zwei p-Obitalen annähern und sich dabei überlappen.-> Was passier da genau?

Ethin: Dreifachbindung. sp-Hybridiserung planar.

Bitte korriegierts mich. Auf diesem Gebiet bin ich mir sehr unsicher.
nina20 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 01.05.2007, 22:05   #2   Druckbare Version zeigen
RE ch Männlich
Mitglied
Beiträge: 135
AW: Hybridisierung?

Hallo,

du verwechselst da die Hybridorbitale mit den Molekülorbitalen.
Nach der Valence-Bond-Theorie sind Hybridorbitale "Mischungen" zwischen zwei oder mehr verschiedenen Atomorbitalen zu solchen mit gleicher Energie.

Im Ethan heißt der Kohlenstoff deswegen sp3-hybridisert, weil sich dort im 2. Hauptquant (2. "Schale") alle 3 p-Orbitale (px, py, pz) mit dem s-Orbital (daher sp3)zu vier gleichenergetischen Hybridorbitalen "vermischen".
Die eigentlichen Bindungen sind dann zum Wasserstoff s-sp3-{\s} und sp3-sp3-{\s} zum Kohlenstoff. Es sind damit 6 s-sp3-{\s} und 1 sp3-sp3-{\s}Bindungen im Ethanmolekül vorhanden.

Im Ethen ist der Kohlenstoff sp2-hybridisert, was heißt, dass 2 p-Orbitale mit dem s-Orbital "vermischt" sind. Damit ist je ein p-Orbital für die {\p}-Bindung frei.

Im Ethin ist das dann analog.

Der Bindungswinkel hängt von der Art der Hybridisierung ab, da gleichartige Orbitale den größtmöglichen Abstand voneinander einnehmen. Damit ergibt sich für sp3 109°28', für sp2 120° und für sp 180°. Die p-Orbitale liegen senkrecht zueinander.

Dazu kannst du dir auch noch einmal folgende Seiten anschauen:
Wikipedia-Hybridisierung
Chemiekurs-Atombindung
Vernetztes Studium - Chemie für Mediziner
Hybridisierung und VSEPR

oder einfach selbst noch einmal bei suchen.
__________________
Manus manum lavat. Sed errare humanum est. Audiatur et altera pars.
Und der beste Spruch für alle Verfechter der ultimativen Leistungsgesellschaft: Ora et labora! - Bitte (um weniger Schmach) und leide (zeitlebens an Überarbeitung)!
Et semper idem est.

Gruß Rico.
RE ch ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 00:22   #3   Druckbare Version zeigen
nina20 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 23
Zwinkern AW: Hybridisierung?

Danke schön. Dies ist mir klar. Aber wann kommt es zur Molekülorbitalen?
Diesen Unterschied verstehe ich nicht sehr gut?
Warum ist das C vierbindig und nicht zwei?

nina20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 00:44   #4   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Hybridisierung?

Molekülorbitale haben mit Hybridisierung nichts zu tun!
Bei den MOs stellt man sich vor, ein Orbital des einen Atoms "überlappe" mit einem Orbital eines anderen Atoms. Dabei entstehen aus diesen beiden einzelnen Orbitalen zwei neue. Das eine, das als "bindendes" Molekülorbital die Bindung herstellt und ein weiteres, von der Bindung abgewandtes, das der Bindung entgegenwirkt. Energieärmer und damit "besetzt" ist i.d.R. das bindende Molekülorbital. So kommt die Bindung zustande.

Es geht bei der MO-Theorie also um Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Atomen!

Die Hybridisierung ist ein rein gedankliches Konzept, das erklären soll, warum die Bindigkeiten und Geometrien so sind, wie sie sind.
Dabei geht es also um Vorgänge innerhalb eines Atoms!
Allerdings ist diese Hybridisierung nichts greifbares reales, sondern nichts als ein äußerst gut funktionierendes Modell.

Lg, baltic
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 10:41   #5   Druckbare Version zeigen
nina20 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 23
Hybridiesierung?

Dank an alle. Jetzt verstehe ich wenigstens den Unterschied zwischen Hybridisierung und Molekülorbital.
nina20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 10:52   #6   Druckbare Version zeigen
nina20 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 23
Mesomerie?

Halli Hallo nocheinmal!

Ich komme immer wieder auf Begriffe die ich nicht sehr gut verstehe. Ich kann mir nicht sehr viel unter Mesomerie vorstellen.
Mesomerie: Resonanzstruktur für ein Molekül, wo der wirklich Zustand diesen verschiedenen Lewistrukturen ist. In einer Mesomerie sind die Elektronen delokalisiert sowie die Bindungen, und der mesomere Zustand ist stabiler.

Ist der mesomere Zustand wegen den delokaliserten Elektronen stabiler?
Woher wird die Resonanzenergei gewonnen?
Wie kann ich das korreckt aufzeichnen?

z.b. Ich sollte das Sulfat-Ion aufzeichnen. Dabei die Begriffe ;Mesomerie, Mesomeriepfeil,Resonanzenergie, mesomerer Ladungsausgleich, delokalisierte Elektronen

Ich hoffe bald auf eine Antwort: habe am Montag Prüfung.
nina20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 10:59   #7   Druckbare Version zeigen
nina20 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 23
Verärgert Säurestärke

Hallo!
Ich hoffe jemand kann mir dabei weiter helfen.

Wie kann ich bestimmen welche Säure stärker ist als eien andere?

Wenn die Säurekonstante angegeben wäre, dann würde ich es wissen oder der pks-Wert. Aber wenn es nur steht z.B. Schwefelsäure ist stärker als salpetrige Säure, weil..........

Bitte erklärts mir das mal generell. Damit ich das verstehe.

Vielen Dank schon!
nina20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 11:15   #8   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Hybridisierung?

Eins nach dem anderen:

Mesomerie:
Bei der Erklärung rutscht man leicht in zu anschauliche Formulierungen. Ich versuch es mal.
Beispiel Benzol: Man kann sich vorstellen, dass im Benzolring Einfachbindung und Doppelbindung einander abwechseln (konjugierte Doppelbindungen).

Es gibt aber energetisch keinen Unterschied, wenn die Doppelbindungen alle "eins weiter rücken" würden.

Insofern, da es keinen energetischen Unterschied macht, kann man sich als nächsten Schritt vorstellen, dass die Elektronenpaare wie bei der Ringelreihe immer rundherum wandern. Und das sehr, sehr schnell! Dann kann man irgendwann nicht mehr unterscheiden, ob eine bestimmte Bindung eine Doppelbindung oder eine Einfachbindung ist, es ist irgendwie beides.

Das meint man mit Mesomerie (SEHR vereinfacht und SEHR veranschaulicht dargestellt ).
Der Zustand, der existiert, ist weder mit der einen, noch mit der anderen Struktur vollständig zu beschreiben. Das sind sozusagen die Extremsituationen; die maximale Trennung von Doppel- und Einfachbindungen, die so nicht eintritt.

Ich hoffe, du hast eine gewisse Vorstellung.

Vielleicht kannst du es ja dann auf das Sulfation übertragen...
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 11:38   #9   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Hybridisierung?

Und neues Thema: Säurestärke.

Zitat:
Schwefelsäure ist stärker als salpetrige Säure, weil..........
"...der pKs-Wert kleiner ist" reicht dir offenbar nicht gut so!
Das zieht aber nach sich, dass Schwefelsäure ein größeres Bestreben zur Protolyse hat (nichts anderes drückt der pKs-Wert schließlich aus) und da muss man schauen, wie man das erklären kann.

Zum Einen: Ist der acide Wasserstoff schon sehr stark polar? Bei der Schwefelsäure ja, denn er ist mit dem sehr elektronegativen Sauerstoff verbunden, das kräftig Elektronen aus der Bindung zieht. Außerdem sitzen im Hintergrund noch drei weitere Sauerstoffatome, die auch einen großen Elektronenhunger haben und ihr Übriges tun, die Bindung äußerst polar zu machen.
Bei der salpetrigen Säure ist die N-H-Bindung zwar auch polar, aber bei weitem nicht so wie bei der Schwefelsäure, denn Stickstoff ist weniger elektronegativ als Sauerstoff und es sind auch nur zwei Sauerstoffatome im Molekül, die ihre Zugkraft auf die Elektronen ausüben.

Zum Anderen muss man beachten, was entsteht, wenn das Proton bereits abgegeben wurde. Entsteht dabei ein instabiles Ion, wird es sich gern wieder ein H+-Ion "schnappen" und zum Säuremolekül zurückreagieren. Dann ist die Säure also nicht sehr stark. Ist das entstehende Ion aber stabilisiert, z.B. durch Mesomerie oder durch gute Hydratation, also Wasseranlagerung, dann bleibt es lieber so, das heißt, die Rückreaktion läuft kaum ab, die Säure ist also stark.

In diesem Fall ist das NO2--Ion zwar mesomeriestabilisiert (mal dir mal die Strukturformel auf und schau, was da möglich ist), hat aber ein freies Elektronenpaar am Stickstoff. Das ist (in Analogie zum Ammoniak) in der Lage, Ein H+-Ion anzulagern (=Rückreaktion). Damit ist die Säure nicht sehr stark.

Ich hoffe, du verstehst meine Ausführungen richtig. Die Formulierungen "möchte lieber" oder "Elektronenhunger", "zieht kräftig" usw. sollte man weder in einer Klausur schreiben, noch in einer Prüfung verwenden. Aber als anschauliche Version der Dinge hilft es dir hoffentlich.

Lg, baltic
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 12:19   #10   Druckbare Version zeigen
nina20 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 23
AW: Hybridisierung?

Vielen Dank! Deine Erklärungen sind wirklich toll.

Ich habe es mir auch so gedacht. Das heißt, die Säurestärke hängt davon ab wie stark elekronegativ die Verbindung ist. Nun in unserem Fall hat Schwefelsäure 4-Sauerstoffatome im gegenteil dazu hat hat salpetrige säure 2-sauerstoffatome. Schwefelsäure dissoziert besser als salpetrige Säure das es polarer ist.
Kann man es so erklären?
nina20 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 12:22   #11   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Hybridisierung?

Ja, aber es kommt neben der Anzahl der Sauerstoffatome eben noch hinzu, dass in der Schwefelsäure sogar eine O-H-Bindung vorliegt, in der salpetrigen Säure "nur" eine N-H-Bindung!

Und das Nitrit-Ion reagiert wegen des freien Elektronenpaars als Lewis-Base, kann also die Rückreaktion leichter eingehen.
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 13:57   #12   Druckbare Version zeigen
Paleiko Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.210
AW: Hybridisierung?

Zitat:
Zitat von baltic Beitrag anzeigen
Insofern, da es keinen energetischen Unterschied macht, kann man sich als nächsten Schritt vorstellen, dass die Elektronenpaare wie bei der Ringelreihe immer rundherum wandern. Und das sehr, sehr schnell! Dann kann man irgendwann nicht mehr unterscheiden, ob eine bestimmte Bindung eine Doppelbindung oder eine Einfachbindung ist, es ist irgendwie beides.
Das erweckt den (falschen) Eindruck, als gäbe es zwei unterschiedbare Strukturen für das Molekül. Dem ist definitiv nicht so. Da klappt nichts. Auch nicht sehr sehr schnell.
Paleiko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.05.2007, 14:54   #13   Druckbare Version zeigen
baltic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.468
AW: Hybridisierung?

Zitat:
Zitat von Paleiko
Da klappt nichts. Auch nicht sehr sehr schnell.
Das ist mir schon bewusst, daher habe ich auch meinen Beitrag mit Warnungen gespickt

Zitat:
Zitat von baltic
Bei der Erklärung rutscht man leicht in zu anschauliche Formulierungen.
Zitat:
Zitat von baltic
Das meint man mit Mesomerie (SEHR vereinfacht und SEHR veranschaulicht dargestellt ).
Zitat:
Zitat von baltic
Der Zustand, der existiert, ist weder mit der einen, noch mit der anderen Struktur vollständig zu beschreiben. Das sind sozusagen die Extremsituationen; die maximale Trennung von Doppel- und Einfachbindungen, die so nicht eintritt.
Ich weiß, dass ich mich mit meiner Erklärung auf äußerst brüchiges Eis begeben habe, aber ich denke, es ist zweitrangig, auf welchem Weg und mit welchen Vergleichen man erklärt, wenn letztendlich ein gewisses Verständnis für die Dinge entsteht.
Daher habe ich auf "klappende Elektronenpaare" zurückgegriffen, da man sich so auf leichte Weise z.B. die mesomeren Grenzstrukturen herleiten kann, was vermutlich in nina20's Fall wichtiger ist als chemische Exaktheit.
baltic ist offline   Mit Zitat antworten
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