Aufbau des Kohlenstoffatoms < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:26 Sa 01.12.2007 | | Autor: | tag |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
hallo!
ich schreibe eine chemiearbeit und bin am verzweifeln =/ unter anderem kommt "der aufbau eines kohlenstffatoms" dran. ich kann mir leider nicht wirklich ws darunter vorstellen. ich weiß, dass es etwas mit dem energieniveau-schema zu tun hat. ich kann das nicht richtig nachlesen, da unser lehrer darauf besteht, dass wir das energieniveau-schema nicht in schalen beschreiben, sondern mit 1s, 2s und so weiter.
das einzige, das ich weiß, ist dass ein s 2p zustand zu einem 3sp² zusatdn wird. aber warum?
kann mir jemand den aufbau etwas vertsändlicher erklären??
danke schonmal!!
tag
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Hallo,
> ich schreibe eine chemiearbeit und bin am verzweifeln =/
> unter anderem kommt "der aufbau eines kohlenstffatoms"
> dran. ich kann mir leider nicht wirklich ws darunter
> vorstellen. ich weiß, dass es etwas mit dem
> energieniveau-schema zu tun hat. ich kann das nicht richtig
> nachlesen, da unser lehrer darauf besteht, dass wir das
> energieniveau-schema nicht in schalen beschreiben, sondern
> mit 1s, 2s und so weiter.
Nun ja, nach dem Bohr'schen Schalenmodell wird im Chemieunterricht irgendwann das Orbitalmodell behandelt, mit dem man die chemische Bindung besser beschreiben kann. Und dann auch die Hybridisierung von Orbitalen. Siehe:
![[]](/images/popup.gif) http://home.arcor.de/schubert.v/_aac/vorles/skript/kap_4/kap4_1/index.html
Schau mal unter Punkt 6. und 7.
> das einzige, das ich weiß, ist dass ein s 2p zustand zu
> einem 3sp² zusatdn wird. aber warum?
(?) Aufgrund quantenmechanischer Rechnungen.
> kann mir jemand den aufbau etwas vertsändlicher erklären??
Also wenn Du ein Kohlenstoffatom im Grundzustand
C : [mm] 1s^2 2s^2 2p^2 [/mm]
energetisch anregst, bekommst Du ja ein
C* : [mm] 1s^2 2s^1 2p^3 [/mm]
Davon ausgehend kannst Du nun drei verschiedene Bindungstypen (Einfach-, Zweifach- und Dreifachbindung) beschreiben, indem Du eine unterschiedliche Anzahl von Orbitalen "hybridisierst":
Für 4 Einfachbindungen (wie z. B. im Methan) hybridisierst Du das eine 2s-Orbital mit drei 2p-Orbitalen zu vier äquivalenten [mm] sp^3-Hybridorbitalen, [/mm] die im Kohlenstoffatom alle einfach mit Elektronen besetzt sind. Die 4 [mm] sp^3-Hybridorbitale [/mm] zeigen in die 4 Ecken eines Tetraeders, d. h. sie haben zwischen sich einen Winkel von ca. 109°.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Für eine Doppelbindung hybridisierst Du das eine 2s-Orbital mit zwei p-Orbitalen zu drei [mm] sp^2-Hybridorbitalen, [/mm] die in einer Ebene liegen und miteinander Winkel von 120° bilden. Das übrig bleibende einfach bestzte p-Orbital steht senkrecht auf dieser Ebene.
Bildet sich nun eine Doppelbindung bspw. zwischen zwei [mm] sp^2-hybridisierten [/mm] C-Atomen aus, so überlappen dazu je ein [mm] sp^2-Hybridorbital [/mm] zur [mm] \sigma-Bindung [/mm] und die beiden p-Orbitale zur [mm] \pi-Bindung.
[/mm]
[Dateianhang nicht öffentlich]
Für eine Dreifachbindung hybridisierst Du, ausgehend vom angeregten [mm] C^{*}_Atom, [/mm] das eine 2s-Orbital und ein p-Orbital zu zwei sp-Hybridorbitalen, die auf einer Geraden liegen. Senkrecht dazu liegen die beiden eine Ebene aufspannenden einfach besetzten p-Orbitale, die miteinander einen Winkel von 90° bilden.
[Dateianhang nicht öffentlich]
[Dateianhang nicht öffentlich]
Bildet sich nun eine Dreifachbindung zwischen zwei sp-hybrisierten C-Atomen aus, so überlappen dazu je ein sp-Hybridorbital zur [mm] \sigma-Bindung [/mm] und alle vier p-Orbitale zu 2 [mm] \pi-Bindungen.
[/mm]
In der Schule habt ihr bestimmt Modelle aus Styropor dazu. In Chemie-Büchern findet man auch Bilder dazu.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 4 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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