gewinkelt oder linear

[sven]

Könnt ihr mir vielleicht erklären, wie man herausfindet ob 3-atomige Verbindungen gewinkelt oder linear vorliegen, beispielsweise CO2, NO2, SO2, H20

???

[Beamer]

räumlich gewinkelt oder planar gewinkelt?

[alpha]

Naja, du musst eben schauen, ob es noch freie Elektronenpaare gibt, welche die Linearität verunmöglichen... - Hierbei sind natürlich nur freie Elektronenpaare am Zentralatom (wenn man dem so sagen darf) von Bedeutung...


Es grüsst
alpha

[Ardu]

Ich kann dir dazu auch den Artikel über das VSEPR-Modell aus der Chempedia empfehlen. Das VSEPR-Modell beschäftigt sich nämlich genau mir dieser Fragestellung.

LG,
Taleyra

[brain]

@beamer: blöde Frage, bei dreiatomigen Molekülen...

Man muss sich die Bindungen anschauen bzw. die Hybridisierung des Atoms, das in der Mitte ist, und die sich daraus ergebende Geometrie. Zu den Beispielen:

Beim CO2 hast du C in der Mitte und jeweils ne Doppelbindung zu den O's. C kann in diesem Fall nur sp-hybridisiert sein, dadurch ist das Molekül linear. Etwas einfacher begründet: Mir fällt kein Molekül ein mit 2 DB's zum mittleren Atom und ohne freie Elektronenpaare dort, was gewinkelt ist...

Beim H2O ist das O-Atom sp3-hybridisiert. Dadurch weisen die beiden Bindungen und die 2 freien EP in die Ecken eines Tetraeders, das Molekül ist also gewinkelt. Da sich die freien EP aber stärker abstoßen als die Bindungselektronen (weil sie einfach dichter dran sind sozusagen), ist der Winkel zwischen den beiden Bindungen etwas kleiner als der "normale" Tetraederwinkel (ca. 105° statt 109°).
SO2 sollte ungefähr analog sein.

Beim NO2 wird die Sache etwas komplizierter. Theoretisch hat Stickstoff ein freies EP und 3 Elektronen für Bindungen. O möchte gerne ne Doppelbindung, Stickstoff kann allerdings nur 3 Bindungselektronen zur Verfügung stellen. Man kann sich also vorstellen, dass erstmal zu beiden O-Atomen ne Einfachbindung existiert und das andere Elektron immer zwischen den beiden Bindungen "hin- und herspringt" bzw. über beide Bindungen verteilt zu finden ist (zusammen mit den 2 restlichen Elektronen vom Sauerstoff). Dadurch sind die Bindungen ein "Zwischending" zwischen Einfach- und Doppelbindung, das nennt man Mesomerie. Das N-Atom müsste sp2-hybridisiert sein, die Struktur ist also trigonal-planar (die Bindungen in 2 Ecken, in die dritte das freie EP). Auch hier könnte es sein, dass der Bindungswinkel etwas kleiner als 120° ist wegen dem freien EP, allerdings sollte der Effekt nicht allzu stark sein.


edit: ui da hab ich aber ganz schön lang gebraucht...

[alpha]

@brain: Ja... Wenn man die Hybridisierung bereits kennt, so ist es nicht mehr schwer, auf die Sturktur zu schliessen - ich handhabe das Konzept meist umgekehrt: Zuerst Struktur, dann Hybridisierung... - Beides ist nicht in allen Fällen perfekt...
Schliesslich ist Hybridisierung ein eher seltsames Konzept, das oft vorsichtig gehandhabt werden sollte...


Es grüsst
alpha


edit: Achja, und was NO2 anbelangt: Ich dachte immer, das einzelne Elektron sei mehr oder weniger am Stickstoff und die mesomere Grenzstuktur verschiebe nur die DB vom einen Sauerstoff zum anderen... - Naja, Mesomerie... - Da lassen sich ja alle möglichen Formeln aufschreiben und keine ist falsch, aber die einen haben einen grösseren Anteil an der Wirklichkeit... - Aber in deine Erklärung, so wie ich sie verstanden habe, würde dann das ungepaarte Elektron hin und wieder eine ganze Bindung zum einen, bzw. anderen Sauerstoff machen, was mir doch etwas seltsam vorkommt...

[brain]

ja, deswegen hab ich ja auch geschrieben man "könnte sich das so vorstellen", hab es ja dann auch wieder etwas relativiert. Ich denke dass sich halt einfach die 3 p-Orbitale überlappen und die 3 Elektronen da drüber delokalisiert sind...