AsF_5 Hybridisierung?
Für die Hybridisierung von AsF_5 komme ich auf sp3d was eigentlich auch stimmen sollte. In den Lösungen meiner Aufgabe steht aber etwas von sp2-Hypervalent. Was stimmt jetzt eigentlich? Im Internet steht nämlich auch dass es sp3d hybridisiert ist.
1 Antwort
sp2-hypervalent klingt nach einer Ausrede von Organikern um an ihrer geliebten Hybridisierung festzuhalten. Aber egal.
Die Betrachtung mit Hybridorbitalen ist eigentlich nur sinnvoll für Elemente der zweiten Periode (und vielleicht noch der dritten). Je schwerer die Elemente werden, desto größer wird auch der Inert-Pair-Effekt bzw die energetische Lücke zwischen s- und p-Orbitalen. Bei schweren Elementen wie Blei tritt deswegen quasi gar keine Hybridisierung mehr auf. Bei Arsen ist das noch nicht so weit, aber sie wird definitiv deutlich abgeschwächt.
Der zweite Punkt ist eine Hybridisierung mit Beteiligung der d-Orbitale. Das wird immer noch gern als Grund für die Existenz von Molekülen wie SF6 angegeben, wahrscheinlich weils schön einfach ist. Es ist aber spätestens seit Ende der 90er bzw frühen 2000er durch quantenchemische Rechnungen klar, dass die d-Orbitale in Hauptgruppenelementen energetisch viel zu weit weg liegen als dass die irgendwas mit den Bindungen zu schaffen haben.
Klar kann man sich AsF5 als sp2 Hybriden vorstellen, der die drei äquatorialen Fluoratome über die Hybridorbitale bindet. Die anderen beiden F hätten dann eine teilionische Mehrzentrenbindung über das verbleibende p-Orbital, analog zum SF6. Dafür sprechen zumindest auch die unterschiedlichen Bindungslängen der axialen und äquatorialen Fluoratome. Das wär also die "richtigere" Antwort bzw. die, die am nächsten an der Realität liegt
Das ist auch insofern sinnvoll, als dass man sich die Bindungssituation so einfacher vorstellen kann. Man muss sich aber immer ins Gedächtnis rufen, dass das mit den Bindungen oft nicht so einfach ist, wie man denkt und die reale Situation doch nochmal etwas anders ist. Hypervalente Verbindungen wie AsF5 oder eben SF6 sind grade so an der Grenze bei der diese vereinfachenden Konzepte noch funktionieren. Ab da sind MO-Rechnungen dann doch nochmal deutlich genauer, sprengen aber den Horizont dessen, was wir uns vorstellen können.