Dreifachbindung N2 mit VB-Theorie

Wissenschaft Chemie
#1

hallo!

Nach der VB-Theorie überlappen sich die jeweils drei p-Orbitale des Distickstoffmolemüls. Die Py- und die Pz-Orbitale bilden dabei Pi-Bindungen, die Px-Orbitale bilden eine Sigma-Bindung. So weit ist alles klar.
Damit sich aber die Py- und die Pz-Orbitale überlappen können bzw überhaupt berühren können, müssen die beiden N-Atome sehr dicht aneinander sein. So dicht, dass sich die beiden Hantel-Hälften der Px-Orbitale nahezu vollkommen überlappen.

In meinem Buch hier sieht das aber anders aus
http://books.google.de/books?id=-AMyM3KOYf0C&printse…
Auf Seite 107 (die man sich in dem Link hier anschauen kann) überlappen sich in Abbildung 2.38a die Px-Orbitale nur recht wenig, die Py- und Pz-Orbitale sind weit davon entfernt, sich zu berühren.

Ist die Abbildung falsch oder habe ich etwas nicht verstanden?

Gruß
Paul

#2

Hallo Paul!

Damit sich aber die Py- und die Pz-Orbitale überlappen können
bzw überhaupt berühren können, müssen die beiden N-Atome sehr
dicht aneinander sein. So dicht, dass sich die beiden
Hantel-Hälften der Px-Orbitale nahezu vollkommen überlappen.
…
Ist die Abbildung falsch oder habe ich etwas nicht verstanden?

Generell richten sich MO nicht unbedingt nach Lehrbüchern, sondern streben einen energetisch günstigsten Zustand an. Lt. meinem Uraltwissen kann jede Kombination von Orbitalen als gleichwertige Beschreibung angesehen werden.

Am Bekanntesten ist sicher die sp3-Hybridisierung, die auch bei N2 eine plausible Beschreibung liefern. Da sich die aus sp3 gebildeten bindenden MO banananförmig um die N-N-Verbindungsachse gruppieren, wird eine starke Annäherung der N-Rümpfe und damit eine starke Bindung ermöglicht.

Alternativ kann man auch die Py und Pz somit Px hybidisieren, dass erstere sich zum Partner-N neigen und letzteres sich aus der N-N-Verbindungslinie nach außen zurückzieht. In diesen wären die freien E.paare in reinen s-Orbitalen.

Welche und wie starke Hybridisierung vorliegt, ist mehr aus den Eigenschaften eines Moleküls zu erschließen als aus der Theorie.

Gruß, Zoelomat.