Warum bilden sich 2 Radikale nicht zu einer Doppelbindung?

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5 Antworten

2 Radikale verbinden sich in der Regel dann vor allem nicht, wenn die beiden Elektronen der Radikale denselben Spin aufweisen. So können Sie sich nicht verbinden, da in dem gefüllten Orbital (hier pi-orbital) die Spins entgegengesetzt sein müssen. Liegen zwei Spins mit derselben Orientierung vor, so nennt man das Triplett-Zustand. Deswegen heißt der, diradikalische, Sauerstoff, der überwiegend in der Natur vorkommt auch Triplett-Sauerstoff. Der Singulett-Sauerstoff ist hingegen nicht radikalisch und somit diamagnetisch und lässt sich durch die Lewisformel (die fälschlicherweise oft für den Triplettsauerstoff verwendet wird) O=O darstellen.

Eine Verbindung der Radikale kann nur stattfinden, wenn man eine Spinumkehr eines der Elektronen herbeiruft. Das ist auf verschiedene Arten möglich, die Häufigsten sind Bestrahlung oder Einsatz eines Sensibilisators.

Das ganze lässt sich natürlich nicht überall anwenden. In einem Gemisch bei 800°C beim Cracken o.ä. findet sich immer ein Partner mit entgegengesetztem Spin.

Auf Sauerstoff lässt sich das auch kaum übertragen, denn dieser liegt vor allem im Triplett-Zustand vor, weil er durch die Hundt'sche Regel stabiler ist als der Singulett-Sauerstoff.

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Dazu musst du die Molekülorbital-Theorie lernen.

Und dich von einfachen Regeln verabschieden.
Solchen, die in einfachen (und falschen) Antworten zur Geltung kommen.

Von den bekannten und häufigen Molekülen ist nun mal der Sauerstoff der einzige, der radikalisch ist, sogar doppelt.
Manchmal frage ich mich, warum es so wenige gibt.
Aber andererseits, wenn es mehr davon gäbe, würde man sich nicht sowas fragen.

Zwei (radikalische) Sauerstoffatome bilden natürlich ein Molekül mit einer "Doppelbindung", das bekannte Sauerstoffmolekül.
Aber das ist (im Gegensatz zu den meisten anderen) auch ein Radikal.

Und es ist in Wirklichkeit keine Doppelbindung, sondern eine Dreifachbindung, abzüglich zweier halber Bindungen. Nennen sich auch Antibindungen.

Du musst den Schritt zum Verständnis der Molekülorbitale gehen, oder du kannst weder die Frage noch die Antworten verstehen.

Man kann Fragen auch zurückstellen, bis man mehr weiß, und sie verstehen kann.

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Wer hat Dir denn erzählt, dass sie das nicht tun? Wenn Radikale aufeinandertreffen, verbinden sie sich in aller Regel auch. Abgesehen von den Edelgasen treten deshalb auch alle gasförmigen Elemente i.d.R. (unter gewöhnlichen Bedingungen) dimer auf.

Treffen z.B. zwei Sauerstoffradikale aufeinander, bilden sie ein O₂-Molekül. 

∙O∙ + ∙O∙ → O=O

Dazu müssen sie aber eben auch erst ein mal aufeinandertreffen. Bei niedrigen Sauerstoffkonzentrationen ist die Wahrscheinlichkeit, dass das passiert, aber u.U. weniger hoch, als dass sie vorher auf einen anderen geeigneten Bindungspartner treffen. 

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Kommentar von ThomasJNewton
16.11.2016, 18:26

Du solltest wissen, dass das "normale" Sauerstoffmolekül ein Radikal ist, ein Diradikal genauer.

Wenn du das nicht weißt, musst du nicht antworten.

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Radikale wollen nur eins, sich verbinden und das so schnell wie möglich. Die Wahrscheinlichkeit, dass z.B. zwei Sauerstoffradikale zur gleichen Zeit da sind und sich am nächsten sind, ist quasi null bzw. Seeehr gering.

Außerdem sind Radikale ungeladen, sie bilden keine Doppelbindungen mit dem Element ihres gleichen.

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Kommentar von HYDR4ZIN
16.11.2016, 12:37

Außerdem sind Radikale ungeladen, sie bilden keine Doppelbindungen mit dem Element ihres gleichen.

Dass das nicht stimmt, sieht man z.B. am Sauerstoff. 

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Wenn der paramagnetische O2 gemeint ist:
die p-Orbitale spalten unterschiedlich auf (im Link unter Molekülorbital)

https://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoff

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