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Alt 13.11.2002, 15:39   #1   Druckbare Version zeigen
Chickendog Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.168
Problem mit Orbitalmodell

Ich hoffe mal, ihr kennt euch alle mit dem Orbital-Modell und Schrödinger-Gleichung und dem ganzen Spass aus.

Kennt jemand von euch ein gutes Buch oder eine gute Internet-Seite, wo das ganze System von vorne bis hinten (Schrödinger-Gleichung muss nicht sein) erklärt ist ? Wäre echt cool ...

Einen Teil von dem ganzen System habe ich verstanden, u. a., wie die Hybridisierung des Kohlenstoffs stattfindet, aber trotzdem noch mal eine Frage:

Der Kohlenstoff ist sp³-Hybridisiert ... daraus folgt, dass in der 2S Schale ein Elektron ist und in den 3 2P Schalen jeweils ein Elektron ist, insgesamt 4 einfach besetzte Orbital -> 4 mögliche Bindungselektronen. Kann man daraus schließen, dass die Hochzahl immer die Anzahl der Elektronen in dem jeweiligen Orbital angibt ?

Wenn ich jetzt Ammoniak nehme. In der Schule haben wir gesagt, dass das Stickstoff dabei ein sp³-Hybrid ist. Warum sp³-Hybrid und nicht s²p³, denn die 2s-schale ist doch doppelt belegt !
Und warum sollte der Stickstoff da überhaupt ein Hybrid sein, denn auch ohne Hybridisierung und dem ganzen Spass hat er 3 einfach besetzte p-Orbitale, kann also 3 Bindungen eingehen ...

Und wenn ich IF5 habe: Wie genau sieht da die Hybridisierung aus ? Mir würde die Elektronenkonfiguration in den letzten beiden "Schalen" reichen...

Danke im voraus

Chickendog
Chickendog ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.11.2002, 16:38   #2   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.536
Sieh' Dir mal folgende Web-Seite an:

http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/chemkurs/cs11.htm


Gruß,
Sebastian
zarathustra ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.11.2002, 08:48   #3   Druckbare Version zeigen
Chickendog Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.168
Sorry, aber die Seite hilft mir nicht wirklich weiter ...

Chickendog
Chickendog ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.11.2002, 09:53   #4   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Re: Problem mit Orbitalmodell

Zitat:
Originalnachricht erstellt von Chickendog
Kennt jemand von euch ein gutes Buch oder eine gute Internet-Seite, wo das ganze System von vorne bis hinten (Schrödinger-Gleichung muss nicht sein) erklärt ist ? Wäre echt cool ...
Kuck mal bei www.quantenwelt.de

Zitat:
Der Kohlenstoff ist sp³-Hybridisiert ... daraus folgt, dass in der 2S Schale ein Elektron ist und in den 3 2P Schalen jeweils ein Elektron ist, insgesamt 4 einfach besetzte Orbital -> 4 mögliche Bindungselektronen.
Die 4 Valenzelektronen besetzen 4 gleichartige sp3-Oribitale.

Zitat:
Kann man daraus schließen, dass die Hochzahl immer die Anzahl der Elektronen in dem jeweiligen Orbital angibt ?
Wenn es eine Angabe der Elektronenkonfiguration ist, dann ja. Wenn es eine Angabe der Hybridisierung ist dann gibt die Hochzahl, die Zahl der Orbitale an, die an der Hybridisierung beteiligt sind.

Zitat:
Wenn ich jetzt Ammoniak nehme. In der Schule haben wir gesagt, dass das Stickstoff dabei ein sp³-Hybrid ist. Warum sp³-Hybrid und nicht s²p³, denn die 2s-schale ist doch doppelt belegt!
Und warum sollte der Stickstoff da überhaupt ein Hybrid sein, denn auch ohne Hybridisierung und dem ganzen Spass hat er 3 einfach besetzte p-Orbitale, kann also 3 Bindungen eingehen ...
Das Ammoniak-Molekül ist ja quasi tetraedrisch, also sp3.
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Alt 14.11.2002, 19:18   #5   Druckbare Version zeigen
Adam Männlich
Moderator
Beiträge: 8.039
Zitat:
Und warum sollte der Stickstoff da überhaupt ein Hybrid sein, ..

Nicht vergessen, dass Modell eines hybridisierten Atoms ist zwar math. völlig korrekt, aber entspricht nicht der Realität. Es ist ein Modell, dass dem Chemiker erlaubt Bindungen auf eine recht anschauliche Art & Weise zu erklären. Dabei genießt er die Vorteile von lokalisierten Hybridorbitalen und kann Bindungslängen addieren..und Bindungswinkel ohne Prob. berechnen.

Zitat:
denn auch ohne Hybridisierung und dem ganzen Spass hat er 3 einfach besetzte p-Orbitale, kann also 3 Bindungen eingehen ...
Schaust du dir keine Hybridorbitale an...dann zieht man die MO-Theorie zu rate. Etwas komplizierter aber dafür enthält sich etwas mehr Anspruch auf eine reelle Beschreibung der Bindugsverhältnisse.

Du kannst ja mal ein MO-Schema von NH3 erstellen


.
__________________
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 14.11.2002, 20:06   #6   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
Er könnte :

Zitat:
Und warum sollte der Stickstoff da überhaupt ein Hybrid sein, denn auch ohne Hybridisierung und dem ganzen Spass hat er 3 einfach besetzte p-Orbitale, kann also 3 Bindungen eingehen ...
Wie würde es ohne Hybridisierung aussehen : es gibt ein px, ein Py und ein pz-Orbital, die jeweils orthogonal sind.

Die Bindungen zu den drei Wasserstoffe müssten also jeweils im rechten Winkel zueinanderstehen. Und in der Mitte, kugelsymmetrisch, das "freie Elektronenpaar", abgeschirmt durch die p(N)-s(H)-Bindungen.

Tatsache ist aber : Die drei Wasserstoffe und das freie Elektronenpaar "sitzen" auf den Ecken eines Tetraeders (zumindest fast), im Tetraederzentrum sitzt der Stickstoff.

Das spd...-Modell ist ein Modell, manchmal passt es ganz gut, hier offenbar nicht. Also macht man sich ein besseres Modell (in dem Fall mit der Hybridisierung (=mathatisches Mischen). Aber auch dieses Modell hat Grenzen.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2002, 16:30   #7   Druckbare Version zeigen
Chickendog Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.168
Ah ja ... hört sich alles schon mal ganz logisch an ... aber was ist denn mit diesem IF5 ? Das ist eine Interhalogenverbindung, bei der ich zu der Hybridisierung des Iods keine Ahnung hab. Auch mein Chemielehrer weiss da nicht weiter .. wär echt cool, wenn mir das noch jemand schreiben könnte.

Chickendog
Chickendog ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2002, 18:49   #8   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
Versuch doch mal

die d-AO mit zuberücksichtigen.

Zur Verfügung hast Du

1 x s, 3 x p, 5 x d

Wieviel brauchst Du?

5 Bindungen zum Fluor, ein freies Elektronenpaar am I

Die Struktur ist oktaedrisch (incl. des freien Elektronenpaares).

Geändert von bm (15.11.2002 um 20:00 Uhr)
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.11.2002, 19:28   #9   Druckbare Version zeigen
Adam Männlich
Moderator
Beiträge: 8.039
@Chickendog


Die Struktur ist quadratisch Pyramidal.

Ein hinzuziehen der d-Orbitale zur Hybridsierung ist erforderlich aberr es sollte bedacht werden, dass mit zunehmender Ordnungszahl der enregetische Abstand der d & p Orbitale in spxdy sehr groß wird, so das eine Hybridiserung ihren Sinn verliert.

Eine Erklärung der Bindungszustände im IF5erfolgt über
"Vier-Elektronen-Dreizentrenbindungen"; zwei an der Zahl äquatorial, und eine "Zwei -Elektronen-Zweizentrenbindung" axial.



.
__________________
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Adam ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2002, 15:26   #10   Druckbare Version zeigen
Chickendog Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.168
Das die geometrische Form tetragonal-bipyramidal (oktaedrisch) sein muss, habe ich auch schon herausgefunden. 5 Ecken sind mit dem Fluor belegt und eine mit dem freien Elektronenpaar des Iods. Nur mit der Elektronenanordnung beim Iod weiss ich jetzt immer noch nicht bescheid ...

Chickendog
Chickendog ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2002, 16:05   #11   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Laut Riedel sp3d2-Hybridisierung für das Iod.
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Alt 17.11.2002, 17:01   #12   Druckbare Version zeigen
Chickendog Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.168
Und mit wie vielen Elektronen wären die jeweiligen s, d, p und d orbitale besetzt ?

Chickendog
Chickendog ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.11.2002, 17:11   #13   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
Also, nach diesem Modell haben wir am Iod 6 gleichartige sp3d2-Hybridorbitale. 5 davon bilden die Bindungen zum Fluor, und eins hat das freie Elektronenpaar.
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Alt 17.11.2002, 22:04   #14   Druckbare Version zeigen
Chickendog Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.168
Also, nach diesem Modell haben wir am Iod 6 gleichartige sp3d2-Hybridorbitale. 5 davon bilden die Bindungen zum Fluor, und eins hat das freie Elektronenpaar.

Ja, dass Iod ist d²sp³-hybridisiert. Aber wenn man den ganzen Krams jetzt mal in diesem Kästchen-Schema malen würde (1 Kästen = 1 Orbital = Platz für 2 Elektronen), dann klappt es leider nicht ganz. Denn wenn ich das d-Orbital zweifach besetzen würde, dann fehlt entweder irgendwo ein Elektron oder es passt nicht so hin, dass ein d²sp³-Hybrid entstehen würde ...

Ich hoffe, ihr versteht jetzt, was ich meine

Chickendog
Chickendog ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.11.2002, 22:40   #15   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
Iod hat

5 Aussenelektronen, 5 F haben 5 x 1 macht 12.
Dividiert durch 6 macht 2 pro Hybridorbital.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
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