Kann mir jemand erklären, warum man bei Schwefel und Phosphor bei Atombindung bzw. kovalenten Bindungen manchmal sogar mehr als 4 Elektronenpaare haben kann?

3 Antworten

Ab der 3. Schale gibt es auch d-Orbitale. Die wurden früher als Erklärung für die sog. "Oktettaufweitung" herangezogen. Ein P-Atom mit 5 Bindungen wie z.B. im PF₅ wäre dann sp³d-hybridisiert, mit 6 Bindungen wie im PF₆⁻ sp³d²-hybridisiert.
Solche Konfigurationen kennt man von den Übergangsmetallen, z.B. d²sp³, nur sind es hier 3p-, 4s- und 4p-Orbitale. "Neueste" Berechnungen, auch schon 20 oder 30 Jahre alt, haben ergeben, dass die 3d-Orbitale in der 3. Periode energetisch zu ungüstig sind, um eine Rolle zu spielen.
Tatsächlich - soweit man da von "tatsächlich" sprechen kann - spielen s-sigma-Mehrzentrenbindungen und sp-p-sp-sigma-Dreizentrenbindungen eine Rolle, und es sind dann nur 4.
Du verstehtst nur Bahnhof? Dann ist es egal, ob du mehr als 4 Bindungen malst oder genau 4 mit Teilladungen. Sie sind beide nur unvollkommene Modelle.

FuchsFan1 
Fragesteller
 13.09.2022, 14:28

Ok, ich verstehs also so, dass man in der Strichformel bei Elementen ab der 3. Periode mehr Elektronenpaarbindungen in die Strich-Formel zeichnet, weil durch das 3d-Orbital die dritte Schale mit 8 Elektronen nicht zufrieden ist. Da passen halt viel mehr rein in die Schale quasi.

Der Grund warum in der 4.Periode (nach den ersten zwei Elementen mit 4s-Füllung) erst das d-Orbital der 3. Schale gefüllt wird ist ein energetischer Grund oder? Man kann sich das so vorstellen, dass das 3d-Orbital näher am Kern liegt und daher weniger Anziehung/Energie/Kraft notwendig ist die Elektronen am Kern/im Atom zu halten als wie die Elektronen der 4. Schale (4p weniger gut energetisch gesehen, daher wird 4p erstmal nicht gefüllt) und deshalb füllt sich bei Elementen der 4. Periode erstmal das 3d-Orbital? Ist das so richtig?

(Und: Die Strichformel ist nur ein Hilfsmittel und zeigt die echten Verhältnisse nur ganz grob. Und Geometrische Verhältnisse können mit den Strichen annäherungsweise nachgebildet werden?)

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ThomasJNewton  13.09.2022, 14:45
@FuchsFan1

Hast du anscheinend verstanden. Nur gibt es nicht das d-Orbital, sondern 5 davon. Die Gesamtheit der d-Orbitale nennt man auch d-Unterschale. Für p entsprechend.

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FuchsFan1 
Fragesteller
 13.09.2022, 15:05
@ThomasJNewton

Ja, interessantes Thema an sich. Bin auch jemand der ungern Sachen einfach übergeht. Nur lern ich grad was für eine Biochemie Prüfung und anscheinend werden da Orbitale ziemlich ausgeblendet, daher lern ich das erstmal nicht so exakt. Hab mit den ganzen Zyklen wie Glykolyse, Citratzyklus usw. schon genug Lernstoff am Hals. Hab in der Biochemie Prüfung auch einen Teil Physiologische Chemie drin. Kann sein, dass ich für Physiologische Chemie die Orbitale besser lernen muss, werde ich dann sehen. Man muss da irgendwo sen Lernstoff begrenzen.

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ThomasJNewton  13.09.2022, 15:30
@FuchsFan1

Das sind auch eher Themen der Physikalischen Chemie. In Biochemie kommt es auf die Konfiguration an, trigonal-pyramidal, oktaedrisch usw., und auf Reaktionen. d-Orbitale sind bei Übergangsmetall-Komplexen interessant, aber wie tief es da in die Thematik geht, High- und Low-Spin z.B., da bin ich überfragt.

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Die Oktettregel ist ein einfaches Erklärungsmodell, um nicht gleich mit dem schwierigen Zeug einsteigen zu müssen. Es funktioniert bei einfachen Atomen, aber eben längst nicht bei allen.

Je nach Kenntnisstand ist es wirklich einfacher, wenn du einfach akzeptierst dass Schwefel und Phospor nicht allein nach der Oktettregel funktionieren.

Wie schon geschrieben wurde, brauchst du für ein richtiges Verständnis das Orbitalmodell, welches Abiturstoff ist.

An diesem Punkt wirst du vermutlich ohne das Orbitalmodell nicht wirklich weiterkommen. Wenn du also Bock hast, lies dir genaueres darüber durch.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Trust me, I'm an engineer