Transcript 2.Klasse_2.3_Molekülgeometrie

Übersicht
• 2.1 Das gemeinsame Elektronenpaarbindung
– 2.1.1 Wasserstoff
– 2.1.2 Wasser
– 2.1.3 Methan
• 2.2 Mehrfachbindungen
• 2.3 Molekülgeometrie
Tetraederwinkel
Der Bindungswinkel zwischen zwei Wasserstoff-Atomen
beträgt im Methan-Molekül 109°.
Verschiedene Bindungswinkel
2.3 Molekülgeometrie
Wasser, H2O
Methan, CH4
Was ist ein Molekül?
Ein Molekül ist ein abgeschlossener, elektrisch neutraler
Verband von Nichtmetallatomen, der durch
Elektronenpaarbindungen (oder kurz Bindungen)
zusammengehalten wird.
Beispiele für Moleküle:
Wasser (H2O), Methan (CH4), Ammoniak (NH3)
Frage: Ist Kochsalz (NaCl) ein Molekül?
Nein, es enthält Natrium-Atome (Metall)
Lewisformel
• Die Lewisformel eignet sich nicht zur Vorhersage der räumlichen
Gestalt eines Moleküls.
Wasser
Ammoniak
Methan
• Bei den oben dargestellten Molekülen handelt es sich zwar um korrekte
Lewis-Formeln, diese sagen aber nichts über die Molekülgeometrie aus.
Mögliche Geometrien
Rund um ein betrachtetes Atom X können drei verschiedenen
Geometrien auftreten:
– Räumliche Tetraedergeometrie
– Planare Geometrie
– Lineare Geometrie
Nachbarn
Zur Bestimmung der Molekülgeometrie muss zunächst
einmal bestimmt werden, wie viele Nachbarn ein
betrachtetes Atom besitzt.
Ein Nachbar ist ein direkt gebundenes Atom oder ein freies
Elektronenpaar.
Bestimmung der Molekülgeometrie
Anzahl Nachbarn Geometrie
4
tetraedrisch
Bindungswinkel
109°
3
planar
120°
2
linear
180°
Bindungswinkel
Ein Bindungswinkel ist durch drei Atomrümpfe definiert.
Beispiele
Beispiel: CH4
• 1. Schritt:
Schreibe die Valenzstrichformel für das Molekül auf.
Achte darauf, dass die Edelgasregel erfüllt ist!
Beispiel: CH4
• 2. Schritt:
Bestimme die Anzahl Nachbarn des zentralen Atoms. Leite daraus die
Molekülgestalt ab.
Das zentrale C-Atom hat 4 Nachbarn -> Tetraedergeometrie
Molekülgeometrie von CH4
Beispiel H2O
• 1. Schritt: Lewisformel
Beispiel H2O
• 2. Schritt: Bestimmung Anzahl Nachbarn
Das Sauerstoff-Atom hat 4 Nachbarn:
- 2 H-Atome
- 2 freie Elektronenpaare
Daraus folgt: Tetraedergeometrie
Tetraedergeometrie bei H2O???
Molekülgeometrie H2O
Tetraedergeometrie
bei CH4
„Tetraeder“-Geometrie
bei H2O
Molekülgeometrie von Wasser
• Die einsamen Elektronenpaare des Sauerstoff-Atoms sind für
uns nicht sichtbar.
• Dennoch ergibt sich eine Tetraedergeometrie. Der H-O-H
Bindungswinkel beträgt 109 °C.
Übung
•
NH3
a)
b)
c)
d)
Gib für folgende Moleküle:
HCN CH2O
CCl4
CO2 HF
Die Lewis-Formel
Die Anzahl Nachbarn
Die daraus resultierende Geometrie
Den Bindungswinkel
Lösungen
NH3
HCN
CH2O
Lösungen
CCl4
CO2
HF
Komplizierte Moleküle
• Bestimme die drei eingezeichneten Bindungwinkel
Lösung