Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Übungsbeispiele Das Wichtigste G2 84 Wie werden die geometrischen Formeln der Moleküle C 5 H 12 und CH 3 CH 2 OH gezeichnet? Die Größe der Bindungswinkel hat erstmals Ronald Nyholm (1917–1971) durch die elektrosta- tische Abstoßung der Elektronenpaare erklärt. Auch durch die räumliche Ausrichtung der Orbitale lässt sich die Größe des Bindungswinkels verstehen. Allerdings muss man berück- sichtigen, dass manchmal nicht einfach die Atomorbitale (siehe C3) zu Molekülorbitalen überlappen, sondern an den Bindungen Hybridorbitale beteiligt sind. Darunter versteht man Mischformen von unterschiedlichen Atomorbitalen (zB s- und p-Orbitale), die energetisch und räumlich vollkommen gleichwertige Bindungen eingehen können. Dieses theoretische Konzept führt zur optimalen Übereinstimmung mit den Messdaten. sp sp 2 sp 3 Hybridorbitale Die Buchstaben und Hochzahlen geben an, aus welchen und wie vielen Atomorbitalen die Hybridorbitale gebildet worden sind. Bindungs- winkel durch maximale Abstoßung Das Molekül ist an dieser Stelle: Beispiele (X ist ein beliebiges Nachbaratom) Doppel- bindungen Elektronen- wolken, die sich den Raum aufteilen Der Bindungswinkel wird von 2 Elektronen- paarbindungen eingeschlossen, die vom gleichen Atom ausgehen. Jede Einfach-, Doppel-, Dreifachbindung und alle freien Elektronenpaare kann man sich als eine einzelne Elektronenwolke vorstellen. Aufgrund der negativen Ladung erfolgt eine maximale gegenseitige Abstoßung. Die Größe des Bindungswinkels ergibt sich aus der Zahl der Elektronenwolken, die sich um ein Atom herum befinden: Beim Zeichnen einer geometrischen Formel werden 3 verschiedene Linienarten verwendet: Ein keilförmiger Verbindungs- strich deutet an, dass ein Atom näher beim Betrachter liegt. Eine strichlierte Linie hingegen zeigt vom Betrachter weg. Gewöhnliche Verbindungslinien werden für Atome verwendet, die in der Zeichenebene liegen. Diese Linien geben auch den Bindungswinkel richtig wieder. ca. 120° flach oder gewinkelt 1 3 180° gerade 2 (oder 1 Dreifach- bindung) 2 4 0 ca. 109,5° »Tetraeder- winkel« räumlich oder gewinkelt Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv