Distickstoffmonooxid-Molekülorbitale

Von: , Frage gestellt am Mi, 12. Mai 2004

Hallo!

Ich hab mal verucht mir die Molekülorbitale von verschiedenen Molekülen vorzustellen. Am Distickstoffmonooxidmolekül bin ich gescheitert. Lewisformel weiß ich inzwischen:

delta +         -              delta +
-------------   ---------------
N _____________ N _______________ O
_____________
^
|
Das soll eine Zweieinhalbfachbindung sein...


Also, diese Halbfachbindungen müssen wohl eine durchgehende pi- Bindung sein, in der ein Elektron vom Sauerstoff und eins vom äußeren Stickstoff drin ist, im an dieser pi- Bindung beteiligten p- Orbital des mittleren Stickstoffs ist kein "eigenes" Elektron, da dürften dann die Elektronen vom anderen Stickstoff und vom Sauerstoff reinrutschen, weshalb das mittlere Stickstoffatom so negativ ist. Die Orbitale vom Sauerstoff sind nich hybridisiert, das passt, das s- und ein p- Orbital sind voll, ein p- Orbital ist mit einem Elektron besetzt und an der pi - Bindung beteiligt, das restliche p-Orbital hat auch nur ein Elektron und bildet ne Sigmabindung mit einem einfach besetztem Orbital des mittleren Stickstoffs.
Das äußere Stickstoffatom dürfte auch nicht hybridisiert sein, s- Orbital is voll, die p - Orbitale haben je ein Elektron, ein p - Orbital ist mit der pi - Bindung, die über das ganze Molekül geht beschäftigt, eins bildet ne pi- Bindung zum mittleren Stickstoff aus, das dritte bildet eine Sigmabindung zum mittleren Stickstoff.
Stimmt das bis jetz oder hau ich da grad was vollständig durcheinander?
So, jetz kommt mein Problem: Wie sehen die Orbitale im mittleren Stickstoffatom aus? Egal wie ichs ausprobiere, zwei Elektronen sind überflüssig... Das eine p-Orbital, dass an der großen pi -Bindung beteiligt ist, darf doch keine Elektronen aus diesem Atom enthalten,sonst is die Pibindung viel zu voll, oder?
Wie geht das?

Grüße
Jojo

6 Antworten zu dieser Frage

  1. Antwort von nach 4 Stunden 1 hilfreich
    Re: Distickstoffmonooxid-Molekülorbitale

    Hallo Jojo: Der Valenzzustand von N2O ist mesomer, d.h. weder noch.
    + - - + N-=N-O <---> N=N=O Im linken N2O ist eine Dreifachbindung zwischen den beiden N, d.h. das äussere N hat ein freies Elektronenpaar, das mittlere N ist positiv geladen, O ist negativ geladen.
    Im rechten N2O hat das linke N zwei freie Elektronenpaare und ist negativ geladen, das mittlere N ist positiv geladen. Sind Dir deine
    Probleme mit den Orbitalen nun ersichtlich?
    Gruss Hallo!

    Ich hab mal verucht mir die Molekülorbitale von verschiedenen
    Molekülen vorzustellen. Am Distickstoffmonooxidmolekül bin ich
    gescheitert. Lewisformel weiß ich inzwischen:

    delta +         -              delta +
    -------------   ---------------
    N _____________ N _______________ O
    _____________
    ^
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    Das soll eine Zweieinhalbfachbindung sein...
    


    So, jetz kommt mein Problem: Wie sehen die Orbitale im
    mittleren Stickstoffatom aus? Egal wie ichs ausprobiere, zwei
    Elektronen sind überflüssig... Das eine p-Orbital, dass an der
    großen pi -Bindung beteiligt ist, darf doch keine Elektronen
    aus diesem Atom enthalten,sonst is die Pibindung viel zu voll,
    oder?
    Wie geht das?

    Grüße
    Jojo

    • Antwort von nach 11 Stunden 1 hilfreich
      Re^2: Distickstoffmonooxid-Molekülorbitale

      Hallo Jojo: Der Valenzzustand von N2O ist mesomer, d.h. weder
      noch.
      + - - + N-=N-O <---> N=N=O Im linken N2O ist eine Dreifachbindung zwischen den beiden N, d.h. das äussere N hat ein freies Elektronenpaar, das mittlere N ist positiv geladen, O ist negativ geladen.
      Im rechten N2O hat das linke N zwei freie Elektronenpaare und
      ist negativ geladen, das mittlere N ist positiv geladen. Sind
      Dir deine
      Probleme mit den Orbitalen nun ersichtlich?
      Gruss

      Hallo Jojo,

      Für beide mesomeren Grenzformeln kannst Du Dir MOs malen. Die "Wahrheit" liegt mal wieder irgendwo dazwischen (oder ist ganz anders - Orbitale sind ja nur Modelle).
      Das Problem ist, dass Du zwar recht einfach konstruieren kannst, welche Orbitale es geben muss (Du bekommst ja aus jeder gültigen Kombination ein bindendes und ein antibindendes Orbital), aber nicht einfach sagen kannst, welche energetische Abfolge die Orbitale haben werden. Sowas ist schon eher Tüftelei. Ich würde sie sowieso einem entsprechenden Programm überlassen :-)
      Ohne Sicherheit in der Orbitalfolge hast Du natürlich auch ein Problem mit der Besetzung und damit mit der Charakterisierung der Bindung.
      Wenn Du noch ein wenig rumprobierst und die entstehenden Orbitale konstruieren kannst, bist Du schon mal (in dem Bereich) weiter als viele beim Vordiplom. Super!

      Vampy

      • Antwort von nach 11 Stunden 1 hilfreich
        Nachtrag

        Hallo nochmal,

        Jetzt hab ich geschrieben, dass man die energetische Abfolge der Orbitale nicht so einfach bestimmen kann. Da kommt natürlich die Frage nach dem Grund.
        Die Größe der Aufspaltung der bindenden / antibindenden Orbitale hängt stark von der Überlappung und der energetischen Lage der Ausgangsorbitale zueinander ab. Je größer die Überlappung und "gleicher" die Energie, um so größer ist die Aufspaltung.

        Vampy

          • Antwort von nach 14 Stunden 0 hilfreich
            Re: Bunte Bilder

            Hallo,

            Jaja :-) POV-Ray ist schon ein tolles Tool.
            Wäre ich jetzt noch in meinem Büro an der Uni, hätte ich das fürs N2O gerade mal machen können. Leider hab ich jetzt auf ADF keinen Zugriff mehr :-(

            Vampy

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