Kann mir jemand erklären, warum man bei Schwefel und Phosphor bei Atombindung bzw. kovalenten Bindungen manchmal sogar mehr als 4 Elektronenpaare haben kann?
Es geht um das Thema Atombindung. An der Stelle bin ich gerade im Lehrbuch.
Obwohl Phosphor in der 5. Hauptgruppe steht und somit maximal 3 Atombindungen eingehen müsste, um die Oktettregel zu erfüllen und Schwefel in der 6. Hauptgruppe 2 Atombindungen für die Oktettregel braucht, gehen beide Elemente mehr als die benötigte Anzahl an Bindungen ein.
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Ich lerne gerade Biochemie aus einem Biochemie Buch für Medizinstudenten. Dieses Buch `` Biochemie des Menschen `` von Florian Horn wird an meiner Uni zum Lernen empfohlen.
DIE ERKLÄRUNG in diesem Buch ist folgende:
Kurz gesagt ... Es gibt mehr Möglichkeiten der Bindungsausbildung, weil Phosphor und Schwefel ihre aeusseren Elektronen wegen des großen Radius weil es große Atome sind schlechter festhalten koennen. Daher können manchmal mehr als 4 Elektronenpaare um das Zentralatom angebracht werden. Mehr steht da echt nicht drin.
Das mit den großen Atomen und größerem Radius verstehe ich, weil sie ja in der dritten Zeile im Periodensystem liegen und daher 3 Schalen haben, also ist der Radius größer.
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Ich versteh das so... Wegen des größeren Radius koennen Schwefel und Phosphor leichter mal Außenelektonen verlieren, weil sie nicht so stark vom Kern angezogen werden und dadurch kann es dann zu 4 Elektronenpaaren kommen anstatt 3 im Normalfall...
Das erklärt aber nicht, wie es sogar zu mehr als 4 Elektronenpaaren kommen kann.
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Also die Erklärung in dem Buch ist einfach absolut undetailliert, daher zerbreche ich mir jetzt den Kopf.
3 Antworten
Ab der 3. Schale gibt es auch d-Orbitale. Die wurden früher als Erklärung für die sog. "Oktettaufweitung" herangezogen. Ein P-Atom mit 5 Bindungen wie z.B. im PF₅ wäre dann sp³d-hybridisiert, mit 6 Bindungen wie im PF₆⁻ sp³d²-hybridisiert.
Solche Konfigurationen kennt man von den Übergangsmetallen, z.B. d²sp³, nur sind es hier 3p-, 4s- und 4p-Orbitale. "Neueste" Berechnungen, auch schon 20 oder 30 Jahre alt, haben ergeben, dass die 3d-Orbitale in der 3. Periode energetisch zu ungüstig sind, um eine Rolle zu spielen.
Tatsächlich - soweit man da von "tatsächlich" sprechen kann - spielen s-sigma-Mehrzentrenbindungen und sp-p-sp-sigma-Dreizentrenbindungen eine Rolle, und es sind dann nur 4.
Du verstehtst nur Bahnhof? Dann ist es egal, ob du mehr als 4 Bindungen malst oder genau 4 mit Teilladungen. Sie sind beide nur unvollkommene Modelle.
Hast du anscheinend verstanden. Nur gibt es nicht das d-Orbital, sondern 5 davon. Die Gesamtheit der d-Orbitale nennt man auch d-Unterschale. Für p entsprechend.
Ja, interessantes Thema an sich. Bin auch jemand der ungern Sachen einfach übergeht. Nur lern ich grad was für eine Biochemie Prüfung und anscheinend werden da Orbitale ziemlich ausgeblendet, daher lern ich das erstmal nicht so exakt. Hab mit den ganzen Zyklen wie Glykolyse, Citratzyklus usw. schon genug Lernstoff am Hals. Hab in der Biochemie Prüfung auch einen Teil Physiologische Chemie drin. Kann sein, dass ich für Physiologische Chemie die Orbitale besser lernen muss, werde ich dann sehen. Man muss da irgendwo sen Lernstoff begrenzen.
Das sind auch eher Themen der Physikalischen Chemie. In Biochemie kommt es auf die Konfiguration an, trigonal-pyramidal, oktaedrisch usw., und auf Reaktionen. d-Orbitale sind bei Übergangsmetall-Komplexen interessant, aber wie tief es da in die Thematik geht, High- und Low-Spin z.B., da bin ich überfragt.
Die Oktettregel ist ein einfaches Erklärungsmodell, um nicht gleich mit dem schwierigen Zeug einsteigen zu müssen. Es funktioniert bei einfachen Atomen, aber eben längst nicht bei allen.
Je nach Kenntnisstand ist es wirklich einfacher, wenn du einfach akzeptierst dass Schwefel und Phospor nicht allein nach der Oktettregel funktionieren.
Wie schon geschrieben wurde, brauchst du für ein richtiges Verständnis das Orbitalmodell, welches Abiturstoff ist.
An diesem Punkt wirst du vermutlich ohne das Orbitalmodell nicht wirklich weiterkommen. Wenn du also Bock hast, lies dir genaueres darüber durch.
Ok, ich verstehs also so, dass man in der Strichformel bei Elementen ab der 3. Periode mehr Elektronenpaarbindungen in die Strich-Formel zeichnet, weil durch das 3d-Orbital die dritte Schale mit 8 Elektronen nicht zufrieden ist. Da passen halt viel mehr rein in die Schale quasi.
Der Grund warum in der 4.Periode (nach den ersten zwei Elementen mit 4s-Füllung) erst das d-Orbital der 3. Schale gefüllt wird ist ein energetischer Grund oder? Man kann sich das so vorstellen, dass das 3d-Orbital näher am Kern liegt und daher weniger Anziehung/Energie/Kraft notwendig ist die Elektronen am Kern/im Atom zu halten als wie die Elektronen der 4. Schale (4p weniger gut energetisch gesehen, daher wird 4p erstmal nicht gefüllt) und deshalb füllt sich bei Elementen der 4. Periode erstmal das 3d-Orbital? Ist das so richtig?
(Und: Die Strichformel ist nur ein Hilfsmittel und zeigt die echten Verhältnisse nur ganz grob. Und Geometrische Verhältnisse können mit den Strichen annäherungsweise nachgebildet werden?)