Molekülgeometrie bestimmen?
Wie soll man die Molekülgeomterie bestimmen, wenn man bspw. aus der Valenzstrichformel einen Typ wie AX3E2 bestimmt hat? Muss man auswendig lernen, welche Geometrie dahinter steckt, oder kann man aus AX3E2 erkennen, wie man das Molekül zu zeichnen hat?
3 Antworten
AX₃E₂ bedeutet, daß sich um das zentrale Atom A insgesamt fünf Dinger drängen: Drei X-Atome, und zwei einsame Elektronenpaare. Alle versuchen dabei, einander so gut wie möglich auszuweichen.
- Die Grundstruktur ist eine trigonale Bipyramide, weil die fünf einander dabei am besten ausweichen können.
- In dieser Geometrie gibt es zwei axiale Positionen (die Spitzen der Bipyramide) und drei äquatoriale in Form eines ≈ gleichseitigen Dreiecks.
- Die beiden Elektronenpaare brauchen mehr Platz als die X-Atome. Deshalb gehen sie in die äquatoriale Position, dort haben sie nämlich nur zwei 90°-Nachbarn, während die axialen Positionen drei davon haben.
- Wir bekommen also ein AX₃-Molekül, in dem zwei X-Atome axial und eines äquatorial stehen. Insgesamt kommt also eine T-Form heraus, z.B. ClF₃.
Ist das in den meisten Fällen nicht schon durch VSEPR-Modell möglich? Da du von AX3E2 sprichst, wirst du das sicherlich kennen. Dann ist doch im Regelfall klar, dass die Elektronenpaare den größten Raumanspruch haben und ansonsten alle so aufgeteilt werden, dass sie weitestgehend voneinander entfernt sind. Etwas Raumdenken sollte allerdings vorhanden sein. Für die Ausnahmen, die sich nicht nach VSEPR-Modell richten, müssen die Strukturen dann aber gelernt werden. Aber speziell bei AX3E2 gibt es sowieso nicht allzu viele Moleküle.
Zunächst mal musst du rausfinden, ob noch ein freies Elektronenpaar vorhanden ist, dann hättest du eine oktaedrische Koordination.
Bei der trigonal-bipyramidalen Koordination bleiben für die 3 X die Möglichkeiten, dass sie trigonal oder T-förmig angeordet sind. Und zumindest flüssig und gasförmig die, dass das auch munter umklappt, die Koordination ist nicht so resistent gegen Verschirbungen wie tetraedrisch oder oktaedrisch.
Bei oktaedrischer Koordination bleiben, wenn ich das richtig sehe, nur 2 Möglichkeiten, dass die beiden E benachbar sind oder gegenüber liegen.
Rausfinden kann man das m.W. nur durch Experimente. Vielleicht kann man es auch quantenphysikalich errechnen.
Hatte nicht erkannt, dass mit "E" freie Elektronenpaare gemeint waren. Daher halte dich besser an die anderen Antworten.