Frage von yrahman, 23

Wie kann es sein dass es im Falle der Hyperkonjugation wechselwirkungen mit leeren Molekülorbitalen gibt?

Ich finde es irritierend dass angegeben wird das diese Wechselwirkung besteht. Wie kann es sein dass die Orbitale welche man ja als Elektronenaufenthaltswahrscheinlichkeitswolken bezeichnen kann, mit einem Raum wechselwirkt in dem "nichts" ist?

Kann man sagen dass in diesen Bereichen Elektronen einfach angezogen werden wenn sie sich zufällig in diesen Raum begeben, bzw durch ihre Quanteneigenschaft in diesen Raum tunneln?

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 9

Sag deinem Lehrer / deiner Lehrerin, er/sie möge euch bitte noch mal die Grundlagen der Quantentheorie näherbringen.

Ein Orbital ist nie "leer", sondern "gemäß seinem Wahrscheinlichkeitsanteil gefüllt".

Es gibt auch keine individuellen Elektronen, sondern nur Elektronen-Aufenthalts-Wahrscheinlichkeitsdichten, die angeben, wie wahrscheinlich es ist, innerhalb eines bestimmten Raumbereichs ein Elektron anzutreffen, wenn man nachschaut.

Auf einen 10-Euro-Schein kannst du draufschreiben "Geschenkt von Oma" und auf einen anderen "Selbst verdient beim Rasenmähen" - das entspricht dem Teilchenbild der klassischen Physik. Wenn du die beiden Scheine zur Benk bringst und damit ein Konto eröffnest, hast du ein Konto im Zustand "20 Euro", und jeder dieser Euros dort ist von den anderen völlig ununterscheidbar - das entspricht im großen und ganzen dem Teilchenbild der Quantenmechanik.

Ein Elektron verhält sich ähnlich wie ein Gas - wenn es sich in der Nähe eines benachbarten Atoms aufhalten kann, tut es das auch. Möglichst gleichverteilt (über das zur Verfügung stehende Volumen), wie ein Gas in mehreren verbundenen Gefäßen. Lediglich die zurückbleibende positive Teilladung am "Ursprungsatom" ändert etwas an der Gleichverteilung, wie die Gravitation an unserer Atmosphäre, die ja bekanntlich am Boden dichter ist als in größerer Höhe.

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Nachtrag: Wenn eure Lehrkraft ist wie die Chemielehrerin, die wir in der Oberstufe hatten, hat die Rückfrage keinen Sinn - die hatte nicht mal die Mittelstufenphysik verstanden.

Antwort
von Maarduck, 18

Die benachbarten Atome bieten den Elektronen einfach verschiedene Aufenthalts- und Energiebereiche, so dass man eigentlich immer in Molekülorbitalen (nicht Atomorbitalen) denken sollte, nur ist dies zu kompliziert um es berechnen zu können. Deshalb benutzt man vereinfachende Modellvorstellungen, wie z.B. auch die Hyperkonjugation.    

Antwort
von Sharrky, 18

Entweder bin ich zu Blöd oder du hast einfach nur Schlaue Wörter anneinadergereiht.

Wieso sollten die durch die Quateneigeschnaft diesen Raum tunneln? Hat damit eig. nichts zu tun.

Kommentar von yrahman ,

Nein quatsch vielleicht war tunneln garnicht der richtige Ausdruck, bei der Quantenwelt bin ich im Studium noch nicht angekommen ;) Ich dachte einfach nur da sie ja so kleine Objekte sind müsste doch gelten dass sie sozusagen an vielen Orten gleichzeitig im Raum sind und daher auch in den Bereichen denen sich normalerweise ein Orbital befinden müsste (vom Nachbaratom) eine (sehr) geringe Aufenthaltswahrscheinlichkeit haben.

Meine Frage wäre jetzt ob die Aufenthaltswahrscheinlichkeit an diesen Orten begünstigt ist da sie dort "angezogen werden" und sich so die "Wechselwirkung mit dem leeren Orbital" (womit ich den Gedankenkonflikt habe) erklären lässt.

Kommentar von Sharrky ,

In der "QuantenWelt" sind nicht mehrere Teilchen gleichzeitig an anderen Orten. Sie können nur gleichzeitig verschiedene Zustände einnehmen. Wenn 2 Teilchen verschrenkt sind und sich eins der beiden Verändert, Verändert sich das andere im Selben moment auch. So kann man meinen das sie sich Gleichzeitig an verschiedenen Orten befinden.


P.S. wer Quantenmechanick versteht hat sie nicht verstanden.

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