Warum kann es keine Vierfachverbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen geben?
Warum kann es keine vierfachverbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen geben?
3 Antworten
Es geht nicht aufgrund der geometrischen Anordnung der möglichen Orbitalüberlappungen - es gibt maximal eine sigma- und 2 pi- Bindungen entlang einer Bindungsachse (2 sp Hybridorbitale und 2 P Orbitale - wobei eine sp Ausrichtung immer von der Bindungsachse wegzeigt.
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Eine andere Erklärung über die MO-Therorie: Ausgehend von 2s²2p²: Aus den 2s-Atomorbitalen wird ein antibindendes sigma-Orbital gebildet, das energieärmer ist als die bindenden sigma- Orbitale und pi-Orbitalen. DAs energieärmere antibindende Orbital wird besetzt und die Bindungsordnung wird dadurch um eins verringert statt erhöht.
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Vierfachbindungen gibt es nur bei sehr komplexen Nebengruppenelementen, wo die f-Orbitale mit involviert werden. Die f-Orbitale haben wesentlich komplexere Ausrichtungsmöglichkeiten (http://www.quantenwelt.de/atomphysik/modelle/orbitale/vergleich-fr.html)
Wobei ich denke, dass die Wirklichkeit mal wieder etwas komplizierter ist und sich irgendwelche mesomeren Mischformen bilden, die dann auch keine reine 4er Bindung darstellen.
Hey, das ist die einzige wirklich richtige Antwort und die hat bisher noch nicht mal nen Daumen gekriegt.
Noch ein Zusatz zu den Vierfachbingungen: So kompliziert sind die Verbindungen oft gar nicht. Und es ist eigentlich weitgehend akzeptiert, dass es sich um Vierfachbindungen handelt. Man kann natürlich trotzdem darüber diskutieren.
Die vier Bindungselektronen von C belegen Räume, die (grob vereinfacht) wie die 4 Ecken eines Tetraeders zueinander stehen.
Wenn Du jetzt mal 2 Tetraeder nebeneinander hältst, wirst Du sehen, daß max. 3 Ecken aneinander stoßen können.
Vierfachbindungen gibt es nicht. Die räumliche Stellung der Orbitale zueinander und die zu große Elektronendiche zwischen den Kernen verhindern das. Elektronen sind schließlich negativ geladen, und gleichnamige Ladungen stoßen einander ab.
Es gibt mehrere Beispiele. Die Bindung besteht zwischen 2 Übergangsmetallen, es ist mir auf jeden fall bei Re, Cr und W bekannt. Ich glaube ein Dirheniumhalogenid ist darunter.
Und das Elektronen negativ geladen sind und sich abstoßen gilt auch für alle anderen kovalenten Bindungen, so einfach kann man das nicht abtun.
Noch ein Nachtrag. Es gibt sogar 5fach Bindungen. Hier ist der Abstract eines Artikels darüber in der Angewandten http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.200504322/abstract
Also Vierfachbindungen an sich würde ich jetzt nicht einfach so in Abrede stellen!