Hybridisierung und VSEPR
Ammoniak-Molekül (-Hybrid)
Die Struktur des Ammoniak-Moleküls lässt sich in grundsätzlich gleicher Weise interpretieren. Da der Stickstoff ein Elektron mehr besitzt als Kohlenstoff, also die Konfiguration 2s2 2p3 aufweist, kann er nur noch drei -Atome binden.
- Abb.1
- Abb.2
Die experimentell ermittelte Struktur einer trigonalen Pyramide, an deren Ecken sich das - und die drei -Atome befinden, lässt sich ebenfalls aus einem sp3-Hybrid ableiten, wenn man annimmt, dass ein Hybridlappen mit zwei Elektronen besetzt ist, während die anderen drei kovalente Bindungen zu den -Atomen bilden. Die beiden an der Bindung nicht beteiligten Elektronen bezeichnet man als freies Elektronenpaar. Der -Winkel beträgt im -Molekül 107° gegenüber dem exakten Tetraederwinkel von 109° im . Man erklärt dies damit, dass das freie Elektronenpaar nur unter dem Einfluss eines Atomkerns steht, also größere Ausdehnung besitzt als die bindenden Elektronenpaare. Dadurch erfolgt eine Zusammendrängung der drei -Atome und eine Verkleinerung des Bindungswinkels.