ich schreibe morgen meine Chemie Arbeit und kapiere vieles noch nicht.
Wie rechne ich im Elektronenpaarabstoßungs-Modell den Bindungswinkel aus?
Ich habe zwar verstanden, dass die Elektronen möglichst viel Platz haben wollen, aber wie ich den Winkel ausrechne, da hab ich keine Ahnung. Warum beträgt er denn zb. beim Ammoniak 107 Grad ( NH3 ) und beim Wasser (H20) 104,5 Grad?
Ich hoffe ich habe es richtig verstande, dass um auf die Struktur zu kommen, ich die Elektronenpaare am Zentralatom berücksichtigen muss??? habe auch i-wie in Erinnerung, dass beim Winkel freie und bindende Elektronenpaare eine andere Rolle spielen, kann aber keinen Zusammenhang mehr herstellen-.-
Also Leute: ihr wärt echt super, wenn ihr mir helfen könntet !
Erstens ist es mir neu, dass man mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell Bindungswinkel berechnen kann, in der Schule sowieso. Eigentlich ist das nur ein Modell, mit der man diese durch logische Schlußfolgerungen ungefähr abschätzen kann. Für Berechnungen gibt es ganz andere, vor allem genaue Verfahren, da dieses Modell rein empirisch ist.
Bleiben wir zunächst mal bei den genannten Beispielen. Du hast einmal Ammoniak, NH3 und Wasser H2O gegeben. Um die Angelegenheit besser zu verstehen, führen wir noch einmal Methan CH4 an, von dem wir zunächst ausgehen.
Das VSEPR modell besagt nun, dass in der folgenden Reihenfolge die Elektronenpaarabstoßung zu berücksichtigen ist: Abstoßung zwischen zwei freien Elektronenpaaren (die höchste Abstoßung) > Abstoßung zwischen einem freien Elektronenpaar und einem Bindungselektronenpaar > Abstoßung zwischen zwei Bindungselektronenpaaren (die niedrigste Abstoßung). Weiterhin besagt VSEPR, dass die Elektronenpaare in jedem Fall versuchen, einen möglichst großen Abstand voneiander anzunehmen, was ja auch logisch ist, da sie sich ja abstoßen.
Im Methan hast du einen sp3 hybridisierten Kohlenstoff, der vier identische* C-H Bindungen aufweist, in denen sich jeweils ein lokalisiertes Elektronenpaar befindet. Soweit so gut. Laut VSEPR sollen sich die Elektronenpaare ja einen möglichst großen Abstand voneinander bilden - hier haben wir vier davon und sonst nichts, also müssen die Bindungen in die Ecken eines Tetraeders schauen, weil in dieser geometrischen Figur, die Bindungen den größten Abstand haben. Da die Winkel im Tetraeder 109,5° betragen, ist dies auch im Methan der Fall.
Jetzt betrachten wir Ammoniak, NH3. Auf den ersten Blick ist das Molekül dem Methan geometrisch sehr ähnlich, der Unterschied liegt "lediglich" darin, dass statt vier identische C-H Bindungen, Ammoniak 3 identische N-H Bindungen aufweist, sowie ein freies Elektronenpaar am Stickstoff. Gehen wir zunächst mal davon aus dass diese 4 Elektronenpaare sich wie die in Methan verhalten würden - dann haben wir wieder ein Tetraeder, unser Ausgangsmodell. Nun haben wir oben aber festgestellt, dass nach VSEPR die Abstoßung zwischen einem freien Elektronenpaar und einem Bindungselektronenpaar höher sei als die zwischen zwei Bindungselektronenpaaren. Das bedeutet, dass dieses eine freie Elektronenpaar, welches in eine Ecke des Tetraeders zeigt, die drei anderen, die von ihm aus gesehen wie ein Mercedes-Stern angeordnet sind , leicht stärker wegdrückt, als es ein identisches Bindungselektronenpaar tun würde. Sprich: der Winkel zwischen dem freien Elektronenpaar und den Bindungselektronenpaaren wird etwas größer als 109,5°, gleichzeitig muss der Winkel zwischen den Bindungselektronenpaaren auf der anderen Seite leicht schrumpfen, und zwar zu etwa 107°. Das ist dann der Bindungswinkel in Ammoniak.
Bei Wasser H2O wird der Trend fortgesetzt. Statt 4 Bindungselektronenpaaren (ich kürze die jetzt mal mit BEP ab, die freien als FEP) in Methan bzw. drei BEP und einem FEP in Ammoniak haben wir jetzt zwei BEP zwischen O und H, sowie zwei FEP am Sauerstoffatom. Sprich, gegenüber Ammoniak haben wir ein weiteres BEP mit einem FEP ausgetauscht. Jetzt wissen wir aber nach VSEPR (s.o.), dass die FEP sich am stärksten voneinander abstoßen und wir haben ja jetzt zwei davon. Also wird der Winkel zwischen diesen nocheinmal größer werden, während die beiden übriggebliebenen BEP noch näher zusammengedrückt werden, weil sie sich schwächer abstoßen als die FEPs. Der Bindungswinkel im Wasser schrumpft somit weiter auf rund 104°
Ich hoffe, geholfen zu haben. Falls noch Fragen gibt, ihr wisst ja, wo ihr mich findet
ich schreibe morgen meine Chemie Arbeit und kapiere vieles noch nicht.
Wie rechne ich im Elektronenpaarabstoßungs-Modell den Bindungswinkel aus?
Ich habe zwar verstanden, dass die Elektronen möglichst viel Platz haben wollen, aber wie ich den Winkel ausrechne, da hab ich keine Ahnung.
Warum beträgt er denn zb. beim Ammoniak 107 Grad ( NH3 ) und beim Wasser (H20) 104,5 Grad?
Ich hoffe ich habe es richtig verstande, dass um auf die Struktur zu kommen, ich die Elektronenpaare am Zentralatom berücksichtigen muss???
habe auch i-wie in Erinnerung, dass beim Winkel freie und bindende Elektronenpaare eine andere Rolle spielen, kann aber keinen Zusammenhang mehr herstellen-.-
Also Leute: ihr wärt echt super, wenn ihr mir helfen könntet !
Danke
Erstens ist es mir neu, dass man mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell Bindungswinkel berechnen kann, in der Schule sowieso. Eigentlich ist das nur ein Modell, mit der man diese durch logische Schlußfolgerungen ungefähr abschätzen kann. Für Berechnungen gibt es ganz andere, vor allem genaue Verfahren, da dieses Modell rein empirisch ist.
Bleiben wir zunächst mal bei den genannten Beispielen. Du hast einmal Ammoniak, NH3 und Wasser H2O gegeben. Um die Angelegenheit besser zu verstehen, führen wir noch einmal Methan CH4 an, von dem wir zunächst ausgehen.
Das VSEPR modell besagt nun, dass in der folgenden Reihenfolge die Elektronenpaarabstoßung zu berücksichtigen ist: Abstoßung zwischen zwei freien Elektronenpaaren (die höchste Abstoßung) > Abstoßung zwischen einem freien Elektronenpaar und einem Bindungselektronenpaar > Abstoßung zwischen zwei Bindungselektronenpaaren (die niedrigste Abstoßung). Weiterhin besagt VSEPR, dass die Elektronenpaare in jedem Fall versuchen, einen möglichst großen Abstand voneiander anzunehmen, was ja auch logisch ist, da sie sich ja abstoßen.
Im Methan hast du einen sp3 hybridisierten Kohlenstoff, der vier identische* C-H Bindungen aufweist, in denen sich jeweils ein lokalisiertes Elektronenpaar befindet. Soweit so gut. Laut VSEPR sollen sich die Elektronenpaare ja einen möglichst großen Abstand voneinander bilden - hier haben wir vier davon und sonst nichts, also müssen die Bindungen in die Ecken eines Tetraeders schauen, weil in dieser geometrischen Figur, die Bindungen den größten Abstand haben. Da die Winkel im Tetraeder 109,5° betragen, ist dies auch im Methan der Fall.
Jetzt betrachten wir Ammoniak, NH3. Auf den ersten Blick ist das Molekül dem Methan geometrisch sehr ähnlich, der Unterschied liegt "lediglich" darin, dass statt vier identische C-H Bindungen, Ammoniak 3 identische N-H Bindungen aufweist, sowie ein freies Elektronenpaar am Stickstoff. Gehen wir zunächst mal davon aus dass diese 4 Elektronenpaare sich wie die in Methan verhalten würden - dann haben wir wieder ein Tetraeder, unser Ausgangsmodell. Nun haben wir oben aber festgestellt, dass nach VSEPR die Abstoßung zwischen einem freien Elektronenpaar und einem Bindungselektronenpaar höher sei als die zwischen zwei Bindungselektronenpaaren. Das bedeutet, dass dieses eine freie Elektronenpaar, welches in eine Ecke des Tetraeders zeigt, die drei anderen, die von ihm aus gesehen wie ein Mercedes-Stern angeordnet sind , leicht stärker wegdrückt, als es ein identisches Bindungselektronenpaar tun würde. Sprich: der Winkel zwischen dem freien Elektronenpaar und den Bindungselektronenpaaren wird etwas größer als 109,5°, gleichzeitig muss der Winkel zwischen den Bindungselektronenpaaren auf der anderen Seite leicht schrumpfen, und zwar zu etwa 107°. Das ist dann der Bindungswinkel in Ammoniak.
Bei Wasser H2O wird der Trend fortgesetzt. Statt 4 Bindungselektronenpaaren (ich kürze die jetzt mal mit BEP ab, die freien als FEP) in Methan bzw. drei BEP und einem FEP in Ammoniak haben wir jetzt zwei BEP zwischen O und H, sowie zwei FEP am Sauerstoffatom. Sprich, gegenüber Ammoniak haben wir ein weiteres BEP mit einem FEP ausgetauscht. Jetzt wissen wir aber nach VSEPR (s.o.), dass die FEP sich am stärksten voneinander abstoßen und wir haben ja jetzt zwei davon. Also wird der Winkel zwischen diesen nocheinmal größer werden, während die beiden übriggebliebenen BEP noch näher zusammengedrückt werden, weil sie sich schwächer abstoßen als die FEPs. Der Bindungswinkel im Wasser schrumpft somit weiter auf rund 104°
Ich hoffe, geholfen zu haben. Falls noch Fragen gibt, ihr wisst ja, wo ihr mich findet
habe es größtenteils verstanden !
Dem Nuriel macht das ein heiden Spaß.