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Tutorial MenueHückel-MOLerneinheit 4 von 6

Hückel-MO: Elektronendichte, Bindungsordnung, Gesamtenergie

Ladung, Dipolmoment

Die effektive Ladung eines Atoms ergibt sich, wie bereits weiter vorn bei den Definitionen dargelegt, aus der Elektronendichte bezogen auf die durch das Atom im neutralen Zustand beitragenden Elektronen. Atomladungen sind gute Daten für die Abschätzung von elektrophilen und nucleophilen Angriffen, sowie der Zentren für Donor-Akzeptor-Wechselwirkungen (EDA-Wechselwirkung).

Das Dipolmoment berechnet sich aus der Überlagerung der positiven Ladungsverteilung (Anordnung der Atomkerne mit ihren Kernladungen) und der Verteilung der Elektronen. Aus beiden kann man die oben erwähnten effektiven Atom-Ladungen berechnen und daraus das Dipolmoment ermitteln. Klassisch gilt: "Dipolmoment = Ladung * Abstand": μ = Q · d

Ferner ist zu beachten:

  • Polare Moleküle sind nur möglich bei den Symmetriegruppen C s , C nv und C n . Das Dipolmoment ist immer Null, wenn es quer zur Hauptachse noch Drehachsen oder Spiegelebenen gibt.
  • Das Dipolmoment eines Moleküls ist ein Vektor, der vom negativen zum positiven Ladungszentrum des Moleküls zeigt, und die Komponenten μ x , μ y und μ z besitzt.
  • In Molekülen, die nur lokalisierte Bindungen besitzen, ergibt sich das Dipolmoment näherungsweise als Vektor-Summe der einzelnen Bindungen.
  • Das Hückel-Modell erlaubt nur die Berechnung des π-Anteils am Dipolmoment.
  • Das betrachtete Molekül liege in der x y -Ebene, die p z -Orbitale des π-Elektronensystems senkrecht dazu.
  • Das Dipolmoment wird nur für neutrale Moleküle definiert (siehe Beispiel Formaldehyd auf der folgenden Seite).
  • Mit dem einfachen Hückel-Modell berechnete Ladungsverteilungen sind häufig ungenau, insbesondere in Anwesenheit von Heteroatomen. Berechnete Dipolmomente sind meist um einen Faktor 5-6 zu groß, wobei die berechnete Richtung des Dipolmoments in der Regel stimmt.
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