5. Theorie der Hybridisierung (Pi VL4, Se7)

Question 1

VSEPR (EPA) Regeln

Answer 1

1 . Elektronenpaare

2. Freie Elektronenpaar
3. Elektronegative Substituenten
4. Mehrfachbindungen

Question 2

VSEPR Regel 1: Elektronenpaare

Answer 2

1. Elektronenpaare ordnen sich so an, dass deren Abstand maximal wird.

Question 3

VSEPR Regel 2: Freie Elektronenpaare

Answer 3

2. Freie EP befinden sich im Feld nur eines Atoms –> brauchen mehr Platz als die bindenden Elektronpaare und verringern dadurch die Bindungswinkel.

Freie Elektronenpaare Positionen:

• kleinste gegenseitige Abstoßung
• kleinste Wechselwirkung mit bindende EP

Question 4

VSEPR Regel 3: Elektronegative Substituenten

Answer 4

3. Elektronegative Substituenten ziehen bindende Elektronenpaare stärker an sich heran und verringern denen Raumbedarf

Beispiel verschiedene Substituenten:
Xf > Xcl > Xbr > Xi (X= Chi = Elektronegativität)
–> Winkel: PI3 > PBr3 > PCl3 > PF3

Beispiel verschiedene Zentralatome
Xo > Xs > Xse > Xte
–> Winkel: H2O > H2S > H2Se > H2Te
–> bei abnehmender X des Zentralatoms nehmen die freien EP mehr Raum, die Valenzwinkel verringert sich

Question 5

VSEPR Regel 4: Mehrfachbindungen

Answer 5

Mehrfachbindungen beanspruchen mehr Raum als Einfachbindungen und verringern die Bindungswinkel der Einfachbindungen.

Question 6

VSEPR Zeichnen: Formeln für Bindungen / freie EPs (ohne H)

Answer 6

(Anzahl Valenzelektronen)/8 = Anzahl Bindungen + Rest

Rest/2 = Anzahl freie Elektronenpaar

Question 7

Konzept der Hybridisierung

Answer 7

Modell zur theoretischen Beschreibung der Elektronenstruktur (Teil der VB-Theorie)

Hybridorbital = Linearkombination der Wellenfunktionen der AOs, aus denen es entstanden ist.

Aus energetisch unterschiedlichen Orbitalen entstehen durch Hybridisierung energetisch gleiche –> Gleichgewicht der Bindungen erklärbar

Question 8

Hybridisierung - wie erklärt das die Struktur von Molekülen?

Answer 8

Hybridorbitale orientieren sich im Raum mit maximalen Abstand zueinander und zu verbleibenden p-Orbitalen –> räumliche Molekülstruktur

sp3:
- 4 entartete Orbitale, kein p-Orbitale
- nur Einfachbindung
- tetraedisch
- 109°

sp2

• 3 Hybridorbital + 1 p-Orbital
• Einfachbindung oder Doppelbindung
• trigonal planar
• 120°

sp:

• 2 Hybridorbital + 2 p-Orbital
• (Einfachbindung?) oder Doppelbindung oder Dreifachbindung
• gestreckt linear
• 180°

Question 9

determine hybridisation from Steric Number

and shape

Answer 9

Steric Number = How many atoms and lone pairs connected to central atom
(= valence electrons of central atom + number of bonded atoms (exclude double bonded oxygen))

2 —> sp —> Linear

3 —> sp2 —> trigonal planar

4 —> sp3 —> tetraeder

5 –> sp3d —> trigonal bipyramidal

6 –> sp3d2 —> oktaeder

(some exceptions)

Question 10

Determine the Valence Elektron Pairs (=Steric Number) from formula

Answer 10

[(# of VE of central atom) + (# atoms connected to central atom with single bond)] / 2

Question 11

Tetraeder winkel

Answer 11

109 grad

Question 12

NH3 Winkel

Answer 12

107 grad

Question 13

H2O Winkel;

Answer 13

104 grad