Der räumliche Bau von Molekülen (VSEPR)
Bernd Schönberger
https://www.youtube.com/watch?v=JF4_H4cCN8w

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 dieser Screencast erklärt den räumlichen Bau von Molekülen nach dem valenzelektronenpaar abstoßungsmodell der Grundgedanke des
0:08 valenzelektronenpaar abstoßungsmodell ist dass sich Elektronen aufgrund ihrer gleichen negativen Ladung gegenseitig abstoßen Elektronen Wolken ordnen sich
0:17 also mit größtmöglichen Abstand zueinander an eine elektronenvolke kann dabei sein eine Einfachbindung eine Doppelbindung eine Dreifachbindung oder
0:26 ein freies Elektronenpaar um auf den räumlichen Bau eines Moleküls zu kommen sind insgesamt vier Schritte notwendig der erste Schritt man zeichnet die
0:36 rechtwinklige valenzstrichformel auf im zweiten Schritt bestimmt man die Anzahl der Elektronenwolken an einem Atom als drittes wird der räumliche Bau
0:44 abgeleitet dabei gibt es drei Grundtypen linear trigonalplana und tetraedrisch Kennzeichen der drei Grundtypen ist das
0:53 am betrachteten Atom kein freies Elektronenpaar vorhanden ist anders bei den drei abgeleiteten Formen hier ist ist am betrachteten Atom mindestens ein
1:03 freies Elektronenpaar vorhanden die drei abgeleiteten Formen sind gewinkelt abgeleitet von trigonalplanan gewinkelt abgeleitet vom tetraedrischen und
1:13 trigonalpyramidall auch abgeleitet vom tetraedrischen im vierten Schritt wird die räumliche valenzstrichformel aufgezeichnet anhand verschiedener
1:22 Beispiele sollen nun die sechs Formen des räumlichen Baus dargestellt werden das erste Beispiel das cyanwasserstoffmolekül HCN zunächst wird
1:31 das Kohlenstoffatom betrachtet am Kohlenstoffatom sind zwei Elektronenwolken die Einfachbindung und die Dreifachbindung der größtmögliche
1:40 Abstand dieser zwei Elektronenwolken ist wenn Sie sich genau gegenüber stehen das heißt ein linearer Bauch vorliegt bei der räumlichen Darstellung bilden also
1:50 die drei Atome h C und n eine Linie die einfach und die Dreifachbindung stehen sich genau gegenüber auch da Stickstoff mit Humus betrachtet werden da
2:02 Stickstoffatom hat ebenfalls zwei Elektronenwolken die Dreifachbindung und das freie Elektronenpaar bei der rechtwinkligen Darstellung darf das
2:10 freie Elektronenpaar über dem Stickstoffatom darunter oder rechts daneben gezeichnet werden in der räumlichen Darstellung nicht mehr auch
2:18 diese beiden Elektronenwolken müssen größtmöglichen Abstand zueinander haben also auch linear deshalb muss das freie Elektronenpaar der Dreifachbindung
2:27 gegenüberstehen als zweites Beispiel das schwefeltrioxidmolekül eso3 Schwefelatom am Schwefelatom sind zwei
2:37 Einfachbindungen und eine Doppelbindung das heißt am Schwefelatom sind drei Elektronenwolken diese drei Elektronenwolken haben größtmöglichen
2:46 Abstand bei trigonalplanara Anordnung das heißt zwischen den Wolken ist jeweils 120 Grad Winkel somit ergibt sich folgende rötliche Darstellung das
2:56 Schwefelatom in der Mitte die drei Sauerstoffatome gleichmäßig unter Schwefelatom verteilt klar bedeutet dass alle Atome in einer Ebene sind nur noch
3:06 zu den Sauerstoffatomen die beiden Sauerstoffatome die mit einer Einfachbindung an der Schwefelatom gebunden sind haben vier Elektronen
3:14 wollten die Einfachbindung und die drei freien Elektronenpaare bei vier Elektronenwolken werden die vier Elektronenwolken gleichmäßig um das Atom
3:24 verteilt das Sauerstoffatom mit der Doppelbindung hat insgesamt drei Elektronenwolken Doppelbindung und die beiden freien Elektronenpaare hier gilt
3:33 wieder größtmöglicher Abstand also trigonalplanara bau als drittes Beispiel das methanmolekül CH4 am Kohlenstoffatom sind vier
3:44 Wasserstoffatome über eine Einfachbindung gebunden das bedeutet dass am Kohlenstoffatom 4 Elektronenwolken sind vier
3:51 Elektronenwolken heißt tetraedrischer Bau die Besonderheit beim tetraedrischen Bau liegt darin dass nicht alle Atome in einer Ebene sind maximal drei Atome ein
4:02 Atom liegt vor dieser betrachteten Ebene die Bindung wird mit einem durchgezogenen Keil dargestellt und ein Atom liegt hinter dieser betrachteten
4:10 Ebene diese Bindung wird mit einem gestrichelten Keil dargestellt für das metallmolekül bedeutet das ein Wasserstoffatom das Kohlenstoffatom und
4:19 ein weiteres Wasserstoffatom sind in der gleichen Ebene zum Betrachten nimmt man meistens die Papier Ebene die Ebene auf die man die Atome zeichnet ein
4:28 Wasserstoffatom liegt vor dieser Ebene ein Wasserstoffatom dahinter als erstes Beispiel für die abgeleiteten Formen das schwefeldioxid-molekül SO2 am
4:40 Schwefelatom ist eine Einfachbindung eine Doppelbindung und ein freies Elektronenpaar also drei elektronenvolken der räumliche Bau bei
4:50 drei Elektronen wollten ist trigonalplaner jetzt allerdings mit der Besonderheit dass eine Bindung durch ein freies Elektronenpaar zu ersetzen ist
4:58 somit ergibt sich eine gewinkelte Anordnung zwischen den drei Atomen am Sauerstoffatom mit den drei freien Elektronenpaaren werden diese wieder
5:08 gleichmäßig um das Atom verteilt beim Sauerstoffatom mit den zweifreien Elektronenpaaren und der Doppelbindung werden sie wieder trigonal angeordnet
5:18 das nächste Beispiel ist das Wassermolekül H2O am Sauerstoffatom sind zwei Einfachbindungen und zwei freie Elektronenpaare also vier
5:28 Elektronenwolken T3 idrischer Bau von den vier Bindungen werden nun 2 durch 3 Elektronenpaare ersetzt man kann frei wählen welche der Bindungen ersetzt
5:39 werden der Einfachheit halber empfiehlt es sich die beiden Bindungen die vor die Ebene und hinter die Ebene zeigen zu ersetzen als räumlicher Bau ergibt sich
5:50 gewinkelt abgeleitet von tetraedrischen das Wassermolekül sieht also so aus die dritte abgeleitete Form wird mit Hilfe des ammoniakmoleküls NH3 erklärt am
6:01 Stickstoffatom sind vier Elektronenwolken drei Einfachbindungen und ein freies Elektronenpaar das heißt wieder tetraedrisch jetzt wird
6:10 allerdings eine Bindung durch ein freies Elektronenpaar ersetzt von mir beliebig gewählt die Bindung über den betrachteten Atom räumliche Bau
6:20 trigonalpyramidal abgeleitet vom tetraedrischen die räumliche valenzstrichformel für das ammoniakmolekül drei Wasserstoffatome
6:27 gebunden alle drei unterhalb des stickstoffatoms ein Wasserstoffatom vor der Papierebene eines dahinter eines darauf
6:37 zum Abschluss noch zwei Beispiele mit mehreren mittelatomen zunächst Ethen c2h4 beim etin-molekül sind zwei Kohlenstoffatome in der Mitte will man
6:48 den räumlichen Bau des Moleküls ableiten muss jedes Kohlenstoffatom für sich betrachtet werden und an ihm der räumliche Bau bestimmt werden zunächst
6:58 das linke Kohlenstoffatom am linken Kohlenstoffatom sind zwei Einfachbindungen und eine Doppelbindung das heißt drei Elektronen Wolken am
7:06 rechten Kohlenstoffatom das gleiche zwei Einfachbindungen und eine Doppelbindung drei Elektronenwolken bedeutet an jedem Kohlenstoffatom ist also
7:18 trigonalplanade Anordnung zu zeichnen die Verknüpfung der beiden Atome erfolgt über die gemeinsame Doppelbindung somit ergibt sich diese räumliche
7:27 valentstrichformen und trigonalplaner am rechten Kohlenstoffatom
7:34 als letztes Beispiel das Molekül der Schwefelsäure H2SO4 insgesamt mit drei mittleren Atomen zentral war Schwefelatom aber auch das linke und das
7:46 rechte Sauerstoffatom stehen in der Mitte sind also von mehr als einem Atom umgeben das Schwefelatom ist von vier Einfachbindungen umgeben das heißt auf
7:55 Schwefelatom sind vier Elektronenwolken die beiden Sauerstoffatome sind jeweils von zwei Einfachbindungen und zwei freien elektronenbauern umgeben also
8:05 auch vier Elektronenwolken am Schwefelatom hat man tetraedrischen Bau an den beiden Sauerstoffatomen die winkelt abgeleitet von tetraedrischen
8:15 kombiniert ergibt sich also folgende räumliche Formel ein Tetraeder am Schwefelatom die winkelt bei den beiden Sauerstoffatomen die noch ein
8:25 Wasserstoffatom gebunden haben