1.2.2 Bindungsvrrhältnisse am C-Atom Flashcards
Das C-Atom im Grundzustand
hat Elektronenkonfiguration
1s²2s²2px¹2py¹2pz⁰
=es können nur zwei ungepaarte Elektronen für kovalente Bindung zur Verfügung stehen.
C-Atom in angeregten Zustand
Übergang aus GZ, verändert Elektronenkonfiguration
1s²2s¹2px¹2py¹2pz¹
Für Anhebung eines der beiden 2s Elektronen in das 2pz Orbital ist Energie erfolderlich.
Im nun erzeugten AZ, stehen vier ungepaarte Elektronen für Ausbildung kovalenter Bindungen zur Verfügung.
(1 x s; 3 x p)
Wie stellt man dich nach den wellenmechanischen Atommodell ein Atomorbital (AO) vor?
Man stellt sich Aufenthalsräume für Elektronen vor, innerhalb derer ein Elektron anzutreffen ist mit bestimmter %.
Es gibt verschiedene Räumliche Strukturen der Atomorbitale AO
s-Orbitale besitzen sphärische Symmetrie
p-Orbitale sind hantelförmig und haben Knotenebene zwischen Orbitalhälften
(Aufenthalswahrdcheinlichkeit für Elektron ist dort 0)
Oberflächendiagramme für 1s,2s 3s Orbitale:
Oberflächendiagramme der 2px, 2py ,2pz Orbitale:
alle s Orbitale sind sphärisch
P orbitale sinf identisch aber Energie und Form unters. sich in ihrer räumlichen Struktur
Um Kovalente Bindungen zwischen Atomen beschreiben zu können….
kombiniert man Atomorbitale( mit geigneter Symmetrie) ZU Molekülorbitale(MO)
Wichtig LCAO Methode
Bei beschreibung von kovalenten Bindungen von AO in MO bringung, muss man die Faustregel beachten
Bei kombination von Atomorbitalen, ergeben immer genauso viele Molekülorbitale
nenne ein Beispiel für die Faustregel bei Umwandlung von AO in MO
Bei kombination zweier 1s-Orbitale von zwei H-Atomen, entstehen zwei neue MO.
- Ein bindendes Sigma Orbital ( aus positiver Interferenz)
- Sigma beschreibt Rotationssymmetrie
- Das ist Energieärmer als beide ursprünglichen 1s-Orbitale= wird im H²Molekül mit zwei Elektronen besetzt.
- Antibindendes Sigma s* Orbital (durch negative Interferenz der Wellenfunktion)
- energetisch höherliegend
- bleibt im H² Molekül unbesetzt.
Man kann zwar Vierbindigkeit von Kohlenstoff mit AZ erklären, trotzdem müssen Bindungen unterscheidbar sein.
Beispiel mit H-Atomen im Methan:
Eine Bindung durch Beteiligung des s-Orbitals
drei anderen unter Beteiligung des
p-Orbitals
Hybridisierung
Im Fall des Kohlenstoffs lassen sich durch das Vermischen( Hybridisieren) des kugelsymmetrischen 2s Orbitals mit einem zwei oder drei der rechtwinklig zueinander stehenden 2p Orbitale des angeregten Zustands
Hybridorbitale erzeugen!!!!
was entsteht durch Kombination von dem 2s und den drei 2p Orbitalen?
es enstehen vier neue, energetisch äquivalente sp³ Hybridorbitale
wichtige Merkmale eines Sp³ Hybridorbital
=erstrecken sich in Richtung der vier Ecken eines Tetraeders
=sind mit je einem Elektron besetzt
=bilden Winkel von 109°28 Grad
Hybridisierung eines s mit 3p Orbitalen ergeben
ergeben vier sp³ Hybridorbitale
Was passiert wenn man nur das 2s -AO mit 2px-AO und dem 2py-AO vermischt, und das 2pz-AO unangetastet lässt.
Es entstehen drei statt vier energetisch gleichwertige mit je einem Elektron besetzte sp² Hybridorbitale.
Eigenschaften eines Sp2 Hybridorbital
- Valenzwinkel von 120° Grad Trigonal in Ebene angeordnet.
- Das ebenfalls besetzte 2pz AO iwt senkrecht zur Ebene im Sp² Hybridorbital orientiert.
- Dieses Modell der sp2 Hybridisierung liefert Grundlagr für räumliche und Elektronische Struktur der C=C Doppelbindung die in ALKENEN vorkommt
