Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Quelle: fondscheck.de Was ist besonders auffällig an dieser Getränkeverpackung aus den

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  • Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Quelle: fondscheck.de Was ist besonders auffllig an dieser Getrnkeverpackung aus den 70er Jahren?
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  • Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Quelle: fondscheck.de Richtig die Verpackung bildet ein Tetraeder.
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  • Methan Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Ein klassisches Tetraeder finden wir auch in der Struktur des einfachsten Kohlenwasserstoffs, dem Methan. Alle vier H-Atome bilden die Ecken eines Tetraeders, in dessen Zentrum sich das C-Atom befindet.
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  • Quelle: www.fotocommunity.de Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Methan gehrt zu den gasfrmigen Ausscheidungen von Wiederkuern.
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  • Quelle: wikipedia.org Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Der Winkel zwischen den einzelnen Atombindungen hat den Wert des perfekten Tetraeders, nmlich 109,5.
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  • Methan Quelle: wikipedia.org Quelle: commons.wikimedia.org Wasser Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Auch das Wassermolekl bildet genaugenommen ein Tetraeder aus (wenn auch kein so perfektes wie das Methan), wenn man die beiden sog. freien Elektronenpaare mit hinzurechnet (siehe Pfeile, rechts oben).
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  • Methan Quelle: wikipedia.org Quelle: commons.wikimedia.org Wasser Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung blicherweise gibt man die freien Elektronenpaare (wenn man sie berhaupt in die Struktur eines Molekls mit einzeichnen mchte) genau wie die Bindungs-Elektronenpaare als Striche wieder.
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  • Quelle: home.fotocommunity.de Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Die Blte welcher agrarwissenschaftlich relevanter Pflanze ist das?
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  • Quelle: home.fotocommunity.de Quelle: wikipedia Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Richtig die Blte von Solanum lycopersicum
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  • Ethen Quelle: home.fotocommunity.de Quelle: wikipedia Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Ethen (C 2 H 4 ) ist der (ungesttigte) Kohlenwasserstoff, der die Reifung der Tomate verursacht.
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  • Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Im Ethen liegen smtliche Atome (= zwei C-Atome sowie vier H-Atome) in der gleichen Ebene. Die Abbildungen links und in der Mitte zeigen diese Ebene als hellblaue Flche.
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  • - Bindung Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Zwischen zwei Atomen innerhalb eines Molekls, egal, ob dies Methan, Ethan, Ethen oder ein anorganisches Molekl wie der Sauerstoff ist, mu es immer genau ein Elektronenpaar geben, welches die alleinige Aufgabe hat, die beiden Atomkerne miteinander zu verknpfen. Damit diese beiden Elektronen ihre Aufgabe optimal erfllen knnen, mssen sie sich bevorzugt irgendwo zwischen den beiden Atomkernen aufhalten (bei gleichen Atomkernen, wie hier den beiden C-Atomen des Ethens, mglichst in der Mitte).
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  • - Bindung Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Diese beiden Elektronen, die sich bevorzugt in der Zone zwischen den Atomkernen aufhalten, bilden eine sogenannte - Bindung zwischen den beiden Kernen aus. [C-C]
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  • - Bindung Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung - Bindung Auch die Atomkerne der insgesamt vier C-H-Bindungen im Ethen mssen durch solche Elektronenpaare zusammengehalten werden. D.h., auch hier liegen - Bindungen vor. Wir halten fest: das Ethen-Molekl verfgt ber insgesamt fnf - Bindungen eine zwischen den beiden C-Atomen und vier zwischen jeweils einem C- und einem H-Atom. [C-C] [C-H]
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  • Methan Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Zwischenfrage: ber wieviele - Bindungen verfgt das Methan?
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  • Methan Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung Richtig: ber vier. Jede der C-H-Bindungen ist eine - Bindung.
  • Folie 17
  • ? ? Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Was fr eine Art von Bindung bildet dann aber das Elektronenpaar aus, das wir im Ethen in der Abbildung rechts parallel zum Elektronenpaar der - Bindung als weiteres Elektronenpaar zwischen die beiden C-Atome eingezeichnet haben? Bei genauerer Betrachtung der Folie ahnen wir vielleicht schon, da die Lsung dieser Frage etwas mit den rot eingezeichneten Zonen in der Abbildung links und in der Mitte zu tun hat. Und wir erkennen unschwer, da die beiden roten Zonen oberhalb und unterhalb der hellblauen Ebene in der mittleren Abbildung das Ergebnis der rumlichen berlappung der vier kleineren roten Zonen in der linken Abbildung darstellen.
  • Folie 18
  • ? ? Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Diese in roter Farbe hervorgehobenen Zonen geben die Aufenthaltsbereiche fr jene beiden Elektronen wieder, fr die ganz offensichtlich kein Platz mehr im Bereich der Kernverbindungsachse ist, sondern die ihre bevorzugten Aufenthaltsbereiche auerhalb jener Kernverbindungsachse whlen mssen. Streng genommen haben die Elektronen aber nur eine sehr eingeschrnkte Wahl, wo sie sich am liebsten aufhalten mchten.
  • Folie 19
  • ? ? Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Der Aufenthaltsort unterliegt nmlich den Gesetzen der Quantenmechanik. Anders ausgedrckt: das, was in der linken Abbildung im rechteckigen Kstchen abgebildet ist, stellt die Antwort auf eine Anfrage an den Computer dar. Diese beiden hantelfrmigen Lappen sind die dreidimensionale Lsung der Aufgabe, uns den bevorzugten Aufenthaltsbereich eines der beiden Elektronen rumlich wiederzugeben, und zwar als Ergebnis einer quantenmechanischen Berechnung (also letzten Endes einer relativ komplizierten mathematischen Gleichung). Bevorzugt heit: unter Bercksichtigung des Umstands, da Elektronen es mglichst bequem haben mchten, d.h. sie streben danach, ein mglichst niedriges Energieniveau einzunehmen.
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  • - Bindung - Bindung Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Man nennt solche Zonen im brigen Orbitale. Die hier rot eingezeichneten Orbitale liegen ganz offensichtlich auerhalb der Kernverbindungsachse. Wir bezeichnen sie als p-Orbitale. Dazu aber mehr auf einer der folgenden Folien. Liegen zwei p-Orbitale, wie hier im Ethen, parallel zueinander an benachbarten Atomen (Abbildung links), so knnen sie berlappen (Abbildung Mitte) und oberhalb sowie unterhalb der hellblau eingezeichneten Ebene eine sogenannte Bindung ausbilden. - Bindung p-Orbital am C-1 p-Orbital am C-2
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  • - Bindung - Bindung Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Diese beiden Elektronen der Bindung tragen zwar auch einen gewissen Anteil zum Zusammenhalt der Atomkerne bei, aber eben keinen so groen wie die beiden Elektronen der - Bindung. Letztere haben in dieser Hinsicht eben den Vorteil, da die berlappungszone ihrer Orbitale (wir kommen noch darauf zu sprechen) optimal auf der Achse zwischen den Kernen liegt. Die beiden Elektronen der Bindung haben aber einen anderen, chemisch gesehen groen Vorteil: Sie knnen sich von der Aufgabe, mit fr den Zusammenhalt der Atomkerne zu sorgen, jederzeit verabschieden, ohne da deswegen das Molekl auseinanderbrechen wrde. - Bindung
  • Folie 22
  • - Bindung - Bindung Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung Sie haben dadurch die unschtzbare Freiheit, mit geeigneten Reaktionspartnern in eine Wechselwirkung zu treten und sich dorthin zu bewegen, wo negative Ladungsdichte in Form von Elektronen bentigt wird. Dieses Grundprinzip An welcher Stelle hat mein Reaktionspartner einen Mangel an Ladungsdichte? und Kann ich meine beweglichen Elektronen problemlos an diese Stelle verschieben und dem Reaktionspartner damit aus dem elektronischen Dilemma helfen? taucht in einer Vielzahl von chemischen Reaktionen auf, die wir noch kennenlernen werden. - Bindung
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  • Bindungswinkel ca. 120 Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung - Bindung In einem Molekl mit einer C=C-Doppelbindung wie dem Ethen wrde der ideale Bindungswinkel bei gleicher Gre der Atome exakt 120 betragen. Da im Ethen die H-Atome etwas weniger Platz im Raum einnehmen als ein C-Atom, weichen die Werte fr die Bindungswinkel geringfgig von diesem Idealwert ab. Sie liegen aber dennoch nach wie vor in der Grenordnung von 120.
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  • Bindungslnge der C=C-Doppelbindung 134 pm Chemische Bindung in Kohlenwasserstoffen / Orbitalhybridisierung - Bindung - Bindung Der Abstand der Kerne der beiden C-Atome betrgt in einer C=C-Doppelbindung 1,34 x 10 -10 m (= 134 pm).
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  • Ethen Ethan Ethin Mit Hilfe geeigneter Katalysatoren (wie z.B. feinverteiltem Platinmetall) knnen wir elementaren Wasserstoff an eine C=C-Doppelbindung addieren (= Hydrierung; siehe Abbildung oben), was uns zu den Alkanen mit einer entsprechenden C-C-Einfachbindung bringt (in diesem Fall ist das Hydrierungsprodukt der gesttigte Kohlenwasserstoff Ethan). Hydrierung Dehydrierung
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