Was bedeutet pi/sigma-Hinbindung und/oder Rückbindung?

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Erst einmal müssen wir betrachten, was die dative oder koordinative Bindung von der kovalenten Bindung unterscheidet. Es ist (primär) nicht so, dass beide Atome je ein Elektron beitragen, welche sich paaren, sondern, dass der Ligand Elektronenpaare in leere d-Orbitale doniert. Die Komplexe sind also nicht nur rein elektrostatisch.

Eine Pi-Hinbindung oder Pi-Rückbindung sind erst sekundär und müssen gar nicht auftreten, machen aber manche Komplexe wie Cp-ate, Carbonyle und Nitrosyle so stabil. Also alles Liganden mit p-Elektronensystemen.

Es ist wichtig, die Art der bindenden Orbitale zu betrachten. Das sind p-Antiorbitale. Wenn eine Antibindung vorliegt, schwächt das die Bindungsordnung im Liganden. Die Bindungsordnung (etwa von C=O) kann man über IR- und Raman-Spektren ermitteln oder auch den NMR-Shift.

Solche Rückbindungen treten oft bei Metallen mit viel Elektronendichte auf.

In manchen Komplexen mit mehreren Metallkernen kommt es zu d-d-Pi-Bindungen oder d-d-Delta-Bindungen.

Beide Begriffe sind aber nicht ganz abgrenzbar und können erst im Rahmen von MO-Modellen verstanden werden.


VanDesWutt 
Beitragsersteller
 12.01.2024, 22:27

Das MO in dem die Elektronen sind heißt antibindendes P-Orbital?

Oder ist das p-Antiorbital kein MO?

Sind die Elektronen die am Ende die Bindung ausbilden in verschiedenen MOs oder warum gibt es eine Pi-Hin- und eine sigma-rückbindung

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ZitrusLiebe  14.01.2024, 10:07
@VanDesWutt

1) Ja, bei der Rückbindung werden Elektronen ins anti-pi-Orbital geschoben, was die Bindung im Liganden schwächt und die Ligand-Metall-Bindung dafür stärkt. Die IR-Wellenzahl sinkt.

2) Alle möglichen Kombinationen von AOs sind MOs. Ob besetzt oder nicht, ist eine energetische Frage.

3) Natürlich, denn mehr als 2 Elektronen pro MO gehen nicht. Aber das ist auch eher eine Frage, ob man den gesamten Komplex betrachtet oder Metall/Liganden einzeln.

Hier steht es schön mit Bild: https://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%BCckbindung

Das ist einmal das dx-Orbital und einmal das d(x²-y²)-Orbital.

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VanDesWutt 
Beitragsersteller
 14.01.2024, 11:01
@ZitrusLiebe

Das heißt die Namen der hin- und rückbindung sind einfach nach den MOs benannt indem sich die Elektronen die die Bindung ausbilden aufhalten?

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ZitrusLiebe  14.01.2024, 11:08
@VanDesWutt

Nein. Dir scheint etwas Übung in PC und OC zu fehlen.

Ich kann das nicht so in Worte fassen - aber entscheidend bei Bindungen ist die Anzahl der "Knotenebenen" oder "Noden". Das sind Spiegelebenen zwischen den Elektronenwolken, wo Amplitude und Aufenthaltswahrscheinlichkeit = 0 sind. sigma hat keine, pi eine, delta zwei, phi drei uw.

Zwei d-Orbitale können eine sigma-Bindung bilden, eine pi-Bindung oder auch eine delta-Bindung, wenn die Winkel und Abstände stimmen. Zwei p-Orbitale können eine pi-Bindung oder sigma-Bindung formen. Ein d und p eine sigma- oder pi-Bindung usw.

Hybridorbitale sind etwas komplizierter. Das reicht für praktische Chemie aber. delta-Bindungen sind selten und phi-Bindungen fast unmöglich.

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