Woher erkenne ich ob ein Molekül eine bestimmte Form besitzen?
Woher weiß ich wann ein Molekül linear gezeichnet werden muss oder zum Beispiel gewinkelt?
Zum Beispiel CO2 wäre ja linear und H2O gewinkelt aber woher weiß ich das also wie erkenne ich das?
3 Antworten
Dafür gibt es ein Modell, nennt sich VSEPR. Danach geht man davon aus, dass sich Reste und freie Elektronenpaare an einem Atom so weit wie möglich voneinander entfernen wolle bzw. so viel Platz wie möglich haben wollen. Daraus ergibt sich dann die räumliche Struktur.
Beispiel CO2: Das C hat 2 Reste/Bindungspartner (die beiden O) und keine freien Elektronenpaare. Um jetzt möglichst weit voneinander entfernt zu sein, müssen die beiden O jeweils gegenüber vom C stehen. Daraus ergibt sich ein lineares Molekül.
Beispiel H2O: das O hat 2 Bindungspartner (die beiden H) und zwei freie Elektronenpaare. Sind also 4 Reste die sich gegenseitig abstoßen. Dadurch ergibt sich ein Tetraeder. Da man die freien Elektronenpaare nicht abbildet, bleibt ein gewinkeltes Molekül.
Um das mal bildlich zu machen:
Links ist das H2O mit freiem Elektronenpaaren eingezeichnet, rechts ohne.
Es kommt darauf an, wen man fragt.
Der Spektroskopiker erkennt es am Dipolmoment und auch den Raman/IR-Spektren.
Der Kristallograph an Einkristallen und deren Beugung.
Der Chemiker guckt auf die Lewis-Formel, die Hybridisierung und Gruppentrends.
In allen Fällen gilt:
- Winkel so groß wie möglich
- Elektronenpaare und Orbitale (Hybridisierung!) beachten
- ein paar Stoffe muss man auswendiglernen (H2O, SF4, CO2...)
Konkret zu H2O und CO2: Wasser besitzt noch freie Elektronenpaare. Nach VSEPR ist damit der Tetraeder am günstigsten.
Zugegebenermaßen wird es irgendwann selbst für mich unübersichtlich. Beispiel: Xenonoxofluoride, Metallkomplexe.
Gewinkelt sind die Bindungen beim Kohlenstoffatom nur, wenn sie einfach sind. Alle Mehrfachbindungen sind linear. 🙂
Also, alle Moleküle, die eine Bindungsfähigkeit haben von drei oder vier (die sind rechts im Periodensystem zu finden), sind gewinkelt. Das sind ja Elektronenwolken im dreidimensionalen Raum.
Alles ab der zweiten Zeile im Periodensystem. 🙂
Ausser die Übergangselemente. Die machen, was sie wollen. 😅
kann ich das irgendwie im periodensystem schauen was gewinkelt ist oder so?