Warum ist bei einer C=C-Doppelbindung eine pi- und eine Sigmabindung vorzufinden?

1 Antwort

Du kannst die Doppelbindung in einem Molekül auf zwei Arten beschreiben:

  • Entweder hast Du den Kohlenstoff sp²-hybridiert, dann gehen zwei Hybridorbitale in die Bindungen mit den Wasserstoffen und eines in die CC-σ-Bindung. Das letzte p-Orbital bleibt unhybridisiert und bildet die CC-π-Bindung.
  • Oder Du machst den Kohlenstoff sp³ und verwendest zwei dieser Hybridorbitale für die CC-Doppelbindung („Bananenbindungen“).

Die beiden sind in Nullter Näherung gleichwertig, was die Gesamtenergie betrifft. Al­ler­dings kann das σ/π-Modell die chemische Reaktivität einfach und richtig erklären, nämlich das Öffnen der schwächeren π-Bindung unter Erhalt der stärkeren σ-Bin­dung. Denn die σ- und π-Bindungen sind unabhängige Eigenfunktionen zum genäherten Hamilton-Operatur, die Bananenbindungen entstehen daraus durch eine orthogonale Transformation im Raum der besetzten Orbitale, und darf darf man nur machen, wenn beide Bindungen intakt und dop­pelt besetzt sind; das ist nur im ungestörten Molekül der Fall, aber nicht, wenn sich etwas an die π-Bindung anlagert, oder ein Elektron dar­aus flöten geht; daher ist das Bananen-Modell nicht geeignet, wenn man Reaktionen, Ionisierung oder elektronische Anregungen machen will.

Letztlich ist also das σ/π-Modell das solidere.

gubinho 
Fragesteller
 23.02.2024, 19:15

die erklärung ist zwar etwas zu hoch für mich aber danke trotzdem

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