HI @ all!
Ich habe jetzt mal eine ganz grundlegene Frage an einem etwas komplexen Beispiel:
In Physik lernt man immer Elektronen stößen sich immer ab.
Wieso kann es dann zur im Titel genannten Bindung kommen, ich meine die Eletronen müssten sich doch gegenseitig abstoßen oder?
Grüße Matze
Das ist ne Frage, die viel Allgemeiner ist und mit der Überschrift nicht unbedingt was zu tun hat weil das selbe natürlich auch für 2e2z-Bindungen gilt. Diese Frage stellt sich bei jeder kovalenten Bindung. Weil eine Chemische Bindung immer (bis auf Bsp unten) dazu führt dass aus wenigen Elektronen viele an einem Platz werden. Betrachtet man 2 Cl Radikale die sich binden, so treffen 17 e auf weitere 17 e, wobei die Elektronenhüllen außen liegen und sich abstoßen. Trotzdem reicht die eine „kleine“ Einfachbindung aus, dass Cl2 viel stabiler ist als freie Cl-Radikale.
Die Chemische Bindung lernt man i.d.R. in Quantenmechanik am Beispiel des einfachsten Moelküls überhaupt, des (hypothetischen) H2+ (2 Protonen ein Elektron). Da ich das meiste der Quantenmechanik vergessen habe, weiß ich nur noch ganz grob, worum es da geht. Generell gilt für das Elektron (und das ist ganz grob gesagt), je mehr Bewegungsfreiheit es hat, desto mehr sinkt die Energie des Moleküls ab. Ein Elektron um ein Wasserstoffatom ist energiereicher als ein Elekton um 2 Wasserstoffkerne.
Je mehr Elektronen so ein System hat, desto komplizierter werden die Rechnungen.
Aber man muss halt bedenken, dass es auf der Welt eben nicht nur elektrostatische Kräfte gibt, sondern noch andere, z.B. Gravitation (hat hier nicht viel mit zu tun), Kernbindungskräfte u.a.
Vll kann mir ein anderer, der PC als Schwerpunkt hatte, da unter die Arme greifen. Die einfachste Rechung ist das sogenannte „Teilchen im Kasten“, s. auch hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Teilchen_im_Kasten
Ich mag mir den Artikel nicht ganz durchlesen, aber ich meine, dass man an dieser Rechnung eben schon sehen konnte, je länger der Kasten desto günstiger ist es energetisch. Und im H2 hat das Elektron eben mehr Platz und das überkompensiert die Abstoßung, soweit ich weiss.
Allein ein Blick auf die Formel beim Teilchen im Kasten zeigt, dass die Kastenlänge bei der Energie im Nenner steht und zwar im Quadrat. Die Energie nimmt also mit dem Quadrat der Länge des Kastens ab. (Weniger Energie = das will das Molekül).
„Die Chemische Bindung“ ist aber fast eine Vorlesung für sich, so dass man das sicherlich nicht in wenigen Worten erklären kann.
Ich hoffe, geholfen zu haben.
Hi NachtigallerAbdul,
Ich habe jetzt mal eine ganz grundlegene Frage an einem etwas
komplexen Beispiel:
das komplexe Beispiel zeigt nur um so deutlicher, was dahinter steckt.
In Physik lernt man immer Elektronen stößen sich immer ab.
Wieso kann es dann zur im Titel genannten Bindung kommen, ich
meine die Eletronen müssten sich doch gegenseitig abstoßen
oder?
Sicher stoßen sich Elektronen ab, aber noch größer ist die anziehende Wirkung der Kerne. Und die wird nur durch vollständig gefüllte Schalen wirklich abgeschirmt - von den d- und f-Elektronen sehen wir hier mal ab.
Wenn du jetzt 2 einzelne H-Atome nimmst, zieht jeder Kern auch das Elektron des anderen Atoms an. Und diese Anziehung ist stärker als die gegenseitige Abstoßung der Kerne und Elektronen zusammen.
Das ganze kannst du sinngemäß auf Dreizentrenbindungen übertragen.
Die vom Vorposter angesprochenen Quanteneffekte sind durchaus richtig (und letztlich entscheidend), aber wenig anschaulich.
Gruß, Zoelomat