Molekülorbitale aus Atomorbitalen?
Wir hatten im Chemie-Unterricht diesen Satz:„ Zwei einfach besetzte Atomorbitale verschmelzen zu einem voll besetzten Molekülorbital“
Aber die Elektronen voll besetzter Orbitale können doch auch in MOs kommen?
2 Antworten
Ja, das ist richtig. Elektronen aus vollständig besetzten Atomorbitalen können in Molekülorbitale (MOs) eingehen. Dies wird als sogenannte Antibindung bezeichnet, da durch den Transfer von Elektronen aus vollständig besetzten Atomorbitalen in MOs die Bindungsstärke in der Regel verringert wird. In der Regel werden jedoch bei der Bildung von Molekülorbitalen leere Atomorbitale bevorzugt, da sie energetisch günstiger sind als vollständig besetzte Orbitale. Der von dir zitierte Satz bezieht sich wahrscheinlich auf die gängigste Art der Orbitalüberlappung, bei der leere Atomorbitale verschmelzen, um MOs zu bilden, die die Bindungsstärke erhöhen.
Wenn zwei 2s-Orbitale zu einem Molekülorbital verschmelzen, wird jedes der beiden 2s-Elektronen in ein entsprechendes Molekülorbital eingebracht. Das bedeutet, dass ein Elektron in das bindende Molekülorbital eingefügt wird und das andere in das antibindende Molekülorbital.
Da das antibindende Molekülorbital höhere Energie hat als das bindende Molekülorbital, wird die insgesamt energetische Stabilität des Moleküls durch die Kombination der beiden 2s-Orbitale verringert. Die Elektronenpaare werden nicht kombiniert, sondern jeder Elektron wird einem separaten Orbital zugeordnet.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Elektronen im antibindenden Molekülorbital tatsächlich weniger stabil sind als die Elektronen in den ursprünglichen Atomorbitalen. Dies liegt daran, dass das antibindende Molekülorbital eine höhere Energie aufweist als die ursprünglichen Atomorbitale und somit weniger stabil ist.
Vielleicht etwas missverständlich formuliert das Ganze.
Die Kombination zweier Atomorbitale (AOs) ergibt immer auch zwei Molekülorbitale (MOs). Davon ist eines bindend und eines antibindend, wobei das bindende energetisch tiefer liegt als die AOs aus denen es besteht und das antibindende entsprechend höher. Wie auch bei den AOs passen in jedes MO zwei Elektronen.
Für den Fall, dass du zwei AOs kombinierst, die je ein Elektron haben, packst du diese beiden Elektronen dann ins bindende MO. Das führt dann zu einer bindenden Wechselwirkung.
Kombinierst du jetzt zwei volle AOs, hast du 4 Elektronen zu verteilen. Zwei kommen wie gehabt ins bindende MO. Die anderen beiden müssen jetzt logischerweise ins antibindende MO. Dadurch heben sich bindende und antibindende Wechselwirkung gegenseitig auf.
Also wenn zwei 2s Orbitale verschmelzen kommen dann die gleichen Elektronen in das bindende und antibindende, also bleiben die Elektronenpaare gleich oder werden sie kombiniert?