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Alt 30.10.2007, 12:32   #1   Druckbare Version zeigen
Absinth Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
Frage zur Hybridisierung von N2

Hallo,

wir sind in AC1 gerade beim Thema Molekülorbitale.

Genauer gesagt bei der Hybridisierung.

Generell hab ich kein Problem mit der Hybridisierung bei Methan und Co.

Aber warum beim ?


In dem Skript von unserem Prof finde ich keine wirkliche Erklärung, warum hybridisiert wird.
Im Mortimer auch nicht.

Da die Orbitale beim N2 energetisch dichter zusammen liegen, würden sich das { \sigm } 2 und das { \sigm } 3 Orbital überschneiden.
Passiert aber nicht, weil sich 1/3 2pz-2pz Anteil in das 2s-2s Orbital mischt und umgekehrt 1/3 2s-2s Anteil ins 2pz-2pz Orbital.
Also Folge liegen { \sigm } 3 und { \sigm } 2 energetisch dicht untereinander.
Das { \sigm } 2 energetisch günstiger und das { \sigm } 3 ungünstiger wie normalerweise.


Aber warum?

- Wieso liegen die 2p Orbitale beim "N" und bei "O" auf dem gleichen Energie Niveau aber die 2s Orbitale nicht?
- Warum ist das 2s Orbital beim "N" energetisch "ungünstiger" als das 2s vom Sauerstoff?
Ich denke mal, dass das der Grund ist, warum ? nicht hybridisiert wird.

Aber wäre es umgekehrt nicht logischer? Da "O" elektronegativer wie "N" ist und die Orbitale näher am Kern sind?

- Warum interferieren die Wellen des 2s und 2pz Orbitals nur jeweils zu 1/3?


Es muss doch irgendeine Möglichkeit geben, für jedes Molekül ein Orbital Schema aufzustellen ohne es vorher auswendig gelernt zu haben.

Gibts irgendeine Möglichkeit wie ich von den Basisdaten die für alle Moleküle gemeinsam sind zu einer Formulierung kommen kann, die mir für alle Moleküle die Orbitale inkl. eventueller Hybridisierung erkärt?

Es bringt mich ja nicht weiter wenn ich die Hybridisierung vom ? auswenig lerne aber bei einem anderen Molekül wieder nicht wüsste obs hybridisiert wird oder nicht.


Danke schonmal für eure Antworten

Geändert von Absinth (30.10.2007 um 13:00 Uhr)
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Alt 30.10.2007, 17:17   #2   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.696
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

>>Ich denke mal, dass das der Grund ist, warum O2 nicht hybridisiert wird<<<

Wer sagt das.

Vergleiche mal H2C=CH2 mit <O=O>. Die Kohlenstoffe, wie die Sauerstoffe sind sp² hybridisiert.

Beim Stickstoff kann man es mit Ethin vergleichen. Beide sind sp hybridisiert.

HC=CH => |N=N|
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.10.2007, 17:50   #3   Druckbare Version zeigen
Absinth Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Zitat:
Zitat von Nobby Beitrag anzeigen
>>Ich denke mal, dass das der Grund ist, warum O2 nicht hybridisiert wird<<<

Wer sagt das.

Vergleiche mal H2C=CH2 mit <O=O>. Die Kohlenstoffe, wie die Sauerstoffe sind sp² hybridisiert.

Beim Stickstoff kann man es mit Ethin vergleichen. Beide sind sp hybridisiert.

HC=CH => |N=N|
Wieso ist der Sauerstoff hybridisiert?
Bei Sauerstoff erklärt doch die MO Theorie alles. Sogar die Bindungswinkel von ~104°


Die 2s Orbitale bilden eine bindende und eine antibindende sigma Bindung.

Das 2pz Orbital bildet ebenfalls eine bindende sigma Bindung aus.

2px und 2py bilden jeweils zwei bindende und 2 antibindende Pi Bindungen aus, wobei die antibindenen mit nur jeweils einem Elektron besetzt sind.

Darum nur 2te Bindungsordnung und nicht 3te wie beim Stickstoff.

Edit: Ab wann kann ich die Hybridisierungstheorie verwenden und ab wann nicht? Beim Sauerstoff schenken sich beide ja nichts.

Geändert von Absinth (30.10.2007 um 17:55 Uhr)
Absinth ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.10.2007, 17:52   #4   Druckbare Version zeigen
Paleiko Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.210
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Ich bin mir nicht sicher ob man das anteilige Mischen von AO als Hybridisierung bezeichnen kann...
Paleiko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.10.2007, 18:01   #5   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.696
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Zitat:
Zitat von Absinth Beitrag anzeigen
Wieso ist der Sauerstoff hybridisiert?
Bei Sauerstoff erklärt doch die MO Theorie alles. Sogar die Bindungswinkel von ~104°


Die 2s Orbitale bilden eine bindende und eine antibindende sigma Bindung.

Das 2pz Orbital bildet ebenfalls eine bindende sigma Bindung aus.

2px und 2py bilden jeweils zwei bindende und 2 antibindende Pi Bindungen aus, wobei die antibindenen mit nur jeweils einem Elektron besetzt sind.

Darum nur 2te Bindungsordnung und nicht 3te wie beim Stickstoff.

Edit: Ab wann kann ich die Hybridisierungstheorie verwenden und ab wann nicht? Beim Sauerstoff schenken sich beide ja nichts.
Wieso 104 °. Sauerstoff O2 ist meinerserachtens immer noch ein lineares Molekül.

Die 104° gibts beim Wasser, wo der Sauerstoff dann sp³ hybridisiert ist. Isoelektronisch zu Methan ohne 2 Wasserstoffe.

Wie würdest Du eine Carbonylgruppe C=O beschreiben. Sowohl Sauerstoff als auch Kohlenstoff.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.10.2007, 18:03   #6   Druckbare Version zeigen
Absinth Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Den Winkel hab ich auf Wasser bezogen gehabt.

Habs nur vergessen dazuzuschreiben.

Beim Carbonyl würde ichs über sp2 Hybridisierung beschreiben.

Sobald ein Kohlenstoff im Spiel ist, bin ich ja gezwungen mit der Hybridisierung zu arbeiten. Es geht ja nicht anders.

Mein Problem ist aber, dass es bei anderen Beispielen auch über die MO Theorie geht und ich daher nie sicher bin, ob ich die Bindungsverhältnisse dann auch über die Hybridisierung beschreiben kann oder nicht.

Geändert von Absinth (30.10.2007 um 18:09 Uhr)
Absinth ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.10.2007, 18:36   #7   Druckbare Version zeigen
Absinth Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Nach langem Suchen hab ichs denke ich mal endlich kapiert.

Mein Problem war, dass die die beiden Modelle aul "Konkurrenten" gesehen habe und immer nur eines richtig sein konnte.

War das nicht so, gabs ein Problem.


Nachdem was ich bisher gefunden habe, ist das Hybridisierungsmodell nur eine weitere Theorie, die die Bindungsverhältnisse erklärt, wenn die MO Theorie an ihre Grenzen stößt.

Richtig?

Wenn das so wäre, könnte ich die Hybridisierung doch in allen Fällen anwenden, oder?
Zumindest bei s und p Orbitalen.

Sagt ja, dann wäre mein Problem gelößt
Absinth ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.10.2007, 18:43   #8   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.696
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Zitat:
Zitat von Absinth Beitrag anzeigen
Wieso ist der Sauerstoff hybridisiert?
Bei Sauerstoff erklärt doch die MO Theorie alles. Sogar die Bindungswinkel von ~104°


Die 2s Orbitale bilden eine bindende und eine antibindende sigma Bindung.

Das 2pz Orbital bildet ebenfalls eine bindende sigma Bindung aus.

2px und 2py bilden jeweils zwei bindende und 2 antibindende Pi Bindungen aus, wobei die antibindenen mit nur jeweils einem Elektron besetzt sind.

Darum nur 2te Bindungsordnung und nicht 3te wie beim Stickstoff.

Edit: Ab wann kann ich die Hybridisierungstheorie verwenden und ab wann nicht? Beim Sauerstoff schenken sich beide ja nichts.


JA, richtig
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.10.2007, 15:33   #9   Druckbare Version zeigen
Paleiko Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.210
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Zitat:
Zitat von Absinth Beitrag anzeigen
Nachdem was ich bisher gefunden habe, ist das Hybridisierungsmodell nur eine weitere Theorie, die die Bindungsverhältnisse erklärt, wenn die MO Theorie an ihre Grenzen stößt.
Eher umgekehrt.
Paleiko ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.10.2007, 19:38   #10   Druckbare Version zeigen
Absinth Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Zitat:
Zitat von Paleiko Beitrag anzeigen
Eher umgekehrt.
Jep, hat uns unser Prof heute auch erklärt.

Aber danke
Absinth ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 12.10.2010, 19:47   #11   Druckbare Version zeigen
Kein Plan Männlich
Mitglied
Beiträge: 5
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Ok, ich hoffe meine Frage passt hier rein. Wie ist N2 den überhaupt hybridisiert? Habe irgendwo gefunden sp. Würde ja auch passen mit der Dreifachbindung.

Habe mir das mal aufgemalt und komme damit zu 1s2, sp2, 2p3.
Das 1 S Orbital also unverändert, das 2s-Orbital aufgelöst, das sp-Orbital zweifach besetzt und dann noch 3 Elektronen auf das 3p-Orbital verteilt.
Meine Frage ist nun welche Elektronen für welche Bindung verantwortlich sind.

Bei Kohlenstoff bilden die sp-Orbitale ja immer die sigma-Bindungen, die p-Orbitale immer die pi-Bindungen. Aber wie ist es beim Stickstoff?

Ed: Heureka! Ok, jetzt habe ich es. Es bleiben zwei einzeln besetzte p-Orbitale, die mit den Elektronen der anderen beiden Orbitale je eine pi-Bindung bilden. Dann gibt es noch zwei sp-Orbitale. Eines ist einfach besetzt und bildet mit dem Elektron des zweiten Stickstoff die sigma-Bindung. Dass andere sp-Orbital ist doppelt besetzt und bildet daher auch keine Bindung aus. Das ist das freie Elektronenpaar des Stickstoffatoms.

Super danke Leute.

Ich habe eine sigma-Bindung aber zwei Elektroenen auf sp, und ich habe zwei pi-Bindungen aber drei Elektroenen auf 3 p. Sind dann ein sp- und ein p- Elektroen einfach an keine Bindung beteiligt? Und wenn ja, wo stehen sie dann?

Ed: Ok, ich glaube ich habe es kapiert. Es gehen zwei p-Orbitale zu sp über. Orbitale die doppelt besetzt sind nehmen naäürlich auch ZWEI Elektronen mit. Dann bleibt nur noch ein Elektron auf p Niveau und das bildet dann (mit dem p-Elektron des zweiten Sauerstoffes) die pi-Bindung aus.

Ok, bein Stickstoff stehe ich aber weiter auf dem Schlauch ...

Geändert von Kein Plan (12.10.2010 um 20:16 Uhr)
Kein Plan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.10.2010, 20:20   #12   Druckbare Version zeigen
Kein Plan Männlich
Mitglied
Beiträge: 5
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Heureka! Ich hab’s. Ok, es bleiben zwei einfach besetzte p-Orbitale, die die beiden pi-Bindungen bilden.
Dann bleibt ein einfach besetztes sp-Orbital, dass die sigma-Bindung bildet und ein doppelt besetztes sp-Orbital, dass beien Bindung bilden kann. Das ist das freie Elektronenpaar des Stickstoff.
Danke Leute.
Kein Plan ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.10.2010, 20:56   #13   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.883
AW: Frage zur Hybridisierung von N2

Zitat:
Zitat von Absinth Beitrag anzeigen
Bei Sauerstoff erklärt doch die MO Theorie alles. Sogar die Bindungswinkel von ~104°
(zugegeben etwas spaet, aber trotzdem: )

gar nix erklaert hierzu die MO theorie, weder den bindungswinkel im wasser, noch die tatsaechliche lage der MO's elementaren sauerstoffs (die naemlich asymmetrisch aufspalten):


all diese details musst du aus z.b. spektroskopischen befunden zunaechst vorne als daten reinstopfen, damits dann hinten passend wieder rauskommt, ab initio ist da gar nix

o.k., auch die hybridisierung liefert nicht exakt den konkreten winkel im wasser....
aber das hat sie von sich ja auch nie behauptet

--> beide modelle haben ihre meriten, aber eben auch ihre grenzen


... und ich kann mit nur schwer vorstellen dass ein prof der das zuhoeren wert ist hier etwas anderes behauptet

gruss

ingo
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