MO-Diagramm: Anzahl der Bindungen erkennen

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2 Antworten

Hi Kaeselocher!

Die Molekülorbitale ergeben sich aus der Kombination der Atomorbitale. Die Kombinationen sind AO-Atom-1 plus AO-Atom-2 bzw. AO-Atom-1 minus AO-Atom-2.

Wenn auch nicht so theorielastig, hast du das Prinzip verstanden, aber deine Schreibweise ist etwas unvollständig - du hast die Schale vergessen. Daher verwende ich ab jetzt meine eigene, und hoffe, du kannst folgen.

Die Orbitale der ersten Schale sind beim He₂ voll besetzt, also σ1s und σ*1s, weshalb es das Molekül auch nicht gibt.

Für die 2s-Orbitale gilt das gleiche, zumindest bei N und O. Unregelmäßigkeiten kommen spätestens bei den Übergangsmetallen. Jedenfalls sind σ2s und σ*2s ebenfalls voll besetzt, und erzeugen keine Bindung.

Wir haben also nur die p-Orbitale zu betrachen. Und da ist zuallererst zu beachten, dass p-Orbital und Pi-Bindung nicht das selbe sind! und noch drei !!!

Die p-Orbitale sind hantelförmig, also in der Mitte nichts und zwei Keulen gegenüber. Und einfach mal als Tatsache, die drei Raumrichtungen oben/unten, links/rechts und vorn/hinten reduzieren sich in einem Molekül auf Verbindungslinie [zwischen den Atomen] oder quer dazu. 2mal.

Wenn die Hanteln der zwei Atomorbitale in Bindungsrichtung zeigen, resultiert daraus die stärkste Bindung, und die stärkste Antibindung. Deren Summe ist übrigens immer gleich Null, bzw. gleich einer Nicht-Bindung.

Da die Hanteln in Bindungsrichtung sind, kann so eine Bindung rotieren, Sigma genannt, in Anlehnung an die kugeligen s-Orbitale, aber keineswegs gleichzusetzen!

Die quer zur Verbindungslinie liegenden Pi-Orbitale werden y und z benannt, und was ich eben vergessen habe, die parallen x. Die beiden Querrichtungen sind natürlich gleichwertig. Oben/unten oder vorne/hinten kennen Moleküle nicht.

Die quer liegenden p-Orbitale können sich nur zu hantelförmigen Molekülorbitalen [Pi-Bindungen] kombinieren. Die bindenden schwächer, die antibindenden schwächer abstoßend.

Vielleicht wirst du aus meinen Ergüssen schlauer, wenn nicht geb' ich's mal als Tipp ein.

Gruß, Zoelomat

P.S: Die Bindungsordnung ergibt sich aus der ADDITION der Bindungen. Ist doch logisch und einfacher als Plutimikation.

Ah okay ja das war sehr hilfreich für meine Vorstellung!

Die Sigma-Bindung mit ihrer Rotationsachse ist kein Problem. Aber die Entstehung von Pi-Bindungen an den Querrichtungen sind der Knackpunkt.

Im Falle vom Sauerstoff sind ja beide bindenden y- und z-Orbitale doppelt besetzt, und beide Antibindenden einfach. Ich tu mir nur in der Vorstellung ein bisschen schwer, wenn sich sowohl y- als auch z-Orbital überlappen, durch die einzeln besetzten antibindenden Orbitale eine Doppelbindung resultiert.

Wenn ich es so überlege, dass 2 bindende Pi-Bindungen und 1 antibindende Pi-Bindung resultiert dann klingt es logisch für mich.

Wenn ich mir geometrisch überlege, die y- und z-Orbitale der Sauerstoffatome bilden ein X das um die x-Achse Rotiert komme ich auch zu dem Ergebnis, dass einmal zwei einzelne e- und einmal 2e- - Paare aufeinander treffen und sich somit nur eine Pi-Bindung bildet. Nur wenn ich im Diagramm die MO-Moleküle betrachte, verwirrt mich das etwas dass sich aus den einfach besetzten antibindenden y- und z-Orbitalen eine "Antibindung" ergibt und somit nur eine Pi-Bindung resultiert.

Aber ich glaube jetzt hab ich es ganz gut verstanden, ist nur von der Vorstellung etwas ungewohnt mit den "antibindenden" Orbitalen.

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Anzahl der Bindungen = ("Anzahl der Elektronen in bindenden Orbitalen" - "Anzahl der Elektronen in antibindenden Orbitalen") : 2

  • O2: (8-4):2 = 2
  • N2: (8-2) :2 = 3

Was meinst du mit "welche der Pi-Orbitale?"?

LG

MCX

Ahh ja man sollte seine Formeln richtig lernen .. Danke!

Mich würde interessieren ob man über das MO-Diagramm eine Aussage treffen kann, ob beim Sauerstoff-Molekül die π-Bindung durch πx oder πy Orbital zustande kommt oder ob das Modell keine verwertbare Aussage über die Geometrie der Bindungen liefert.

Die σ-Bindung ist ja immer auf der z-Achse. Werden die π-Elektronen dann als vollständig delokalisiert betrachtet?

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@Kaeselocher

Okay, da hab ich die Rotation entlang der Bindungsachse nicht mit bedacht, durch die die beiden Orbitale in den Querrichtungen identisch sind, der Teil hat sich erledigt ;-)

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