Räumliche Struktur der Moleküle

Woran liegt es, dass sich die Moleküle unterschiedlich winkeln? Wo kann ich das an der Lewis Formel erkennen etc.?

Danke im Voraus!:-)

Answer 1

[Kaeselocher]

Im Prinzip musst du lediglich auf die freien Elektronenpaare achten.

Freie Elektronenpaare bewegen sich diffuser und brauchen daher mehr Platz. Je größer die Hauptquanenzahl (vereinfacht Schale) der Valenzelektronen ist, desto stärker wird dieser Effekt, denn die "Bewegungsfreiräume" der Elektronen werden immer größer. Dementsprechend "drücken" die freien Elektronenpaare stärker oder schwächer auf die Struktur, welche von den Bindungselektronen ausgebildet wird.

Um heraus zu finden welche geometrische Grundstruktur sich ausbildet betrachtest du die freien Elektronenpaare zunächst als Bindungspartner. Entsprechend der Anzahl an Bindungspartnern ergibt sich eine geometrische Struktur, bei der alle Bindungspartner möglichst weit von einander entfernt sind, die Pseudostruktur. Hast du keine freien Elektronenpaar ist dies auch deine Realstruktur.

Sind freie Elektronenpaare vorhanden ersetzt du in deiner Pseudostruktur entsprechend viele nebeneinander liegende Bindungspartner wieder durch Elektronenpaare und stellst dir nun vor, dass diese mehr Platz brauchen als ein normaler Bindungspartner. Dadurch verkleinern sich die Winkel der restlichen Bindungspartner und du kommst auch hier zu einer korrekten Realstruktur.

Comments

[Kaeselocher]

Eine Kleinigkeit habe ich vergessen zu erwähnen:

Auch Mehrfachbindungen brauchen mehr Platz und verkleinern die Winkel zu den übrigen Bindungspartner, wenn auch deutlich schwächer als freie Elektronenpaare.

Hier nochmal eine Tabelle mit Pseudo- und Realstrukturen, mit dem oben genannten sollte diese leicht nachzuvollziehen sein:

http://de.wikipedia.org/wiki/VSEPR-Modell#Vorhersagen_bei_freien_Elektronenpaaren_am_Zentralatom

Answer 2

[indiachinacook]

Käselocher hat das sehr schön beschrieben. Man sollte noch darauf hin­weisen, daß die „Pseudo­strukturen“ (den Namen höre ich das erste Mal) für drei Elektro­nen­paare (BF₃) ein gleichseitiges Dreieick, für vier Elektronen­paare (CH₄, NH₃, H₂O, POCl₃) ein Tetra­eder, für fünf Elektronen­paare (PF₅, SF₄, ClF₃) eine tri­gonale Bi­pyramide und für sechs Elektronen­paare (SF₆, IF₅, XeOF₄) ein Okta­eder ist. Bei sieben Elektronen­paaren rechnet man mit einer penta­gonalen Bipyramide, aber solche Moleküle sind selten (IF₇, XeOF₅⁻, XeF₅⁻) und da gibt es dann auch einige schwierige Fälle (XeF₆).

Mit diesem Wissen kannst Du Dir für jedes der dieser Moleküle überlegen, wie es ungefähr aussieht. Doppelbindungen werden dabei wie einfache Bindungen ge­zählt (also nur ein Elektronen­paar). Z.B.: In C₂H₄ betrachtet man jedes C-Atom als als dreifach koordiniert und nimmt an, es sei ungefähr wie in einem gleich­seitiges Dreieck mit Bindungs­winkeln von 120° koordiniert.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Answer 3

[PWolff]

Unterschiedliche Bindungswinkel liegen daran, dass sich die Elektronen gern möglichst weit weg voneinander aufhalten, weil sie sich gegenseitig abstoßen, und die Atome oder Gruppen an den Bindungsstellen auch ihre eigenen Vorlieben haben.

Doppelbindungen sind nicht frei drehbar; hier gibt es zwei Möglichkeiten, wie die anschließenden Verbindungen zueinander stehen können.

Aus der Lewis-Formel kannst du das nicht erkennen; dafür hat man sich eigene Darstellungsformen ausgedacht (Keilstrichformel, Fischer-Projektion).

Woher ich das weiß: Hobby – seit meiner Schulzeit; leider haupts. theoretisch