zum Directory-modus

Tutorial MenueAtombau und Chemische BindungLerneinheit 6 von 11

Chemische Bindung: Molekülorbital-Theorie

Chemische Bindung: Das cyclische H4-Molekül

Das hypothetische cyclische H4-Molekül wird aus dem linearen Molekül durch Knüpfen einer weiteren Bindung gebildet.

Abb.1
Bildung des cyclischen H4-Moleküls

Durch diesen formalen Ringschluss kann man auch die Molekülorbitale des cyclischen H4-Moleküls aus denen des linearen Moleküls konstruieren. Daraus ergeben sich neue bindende oder antibindende Wechselwirkungen an der Stelle des Ringschlusses. Daraus kann man Rückschlüsse auf die Energie der neuen Molekülorbitale ziehen. Durch zusätzliche bindende Wechselwirkungen sinkt die Energie des Molekülorbitals im Vergleich zum linearen H4-Moleküls, durch antibindende steigt die Energie.

Tab.1
Orbitale des cyclischen H4-Moleküls
D
H neue antibindende Wechselwirkung, Energie steigt
C
G neue bindende Wechselwirkung, Energie sinkt
B
F neue antibindende Wechselwirkung, Energie steigt
A
E neue bindende Wechselwirkung, Energie sinkt

Die Energieunterschiede ergeben das folgende Energieschema für das cyclische H4-Molekül.

Abb.2
MO-Schema des hypothetischen cyclischen H4-Moleküls

Mit steigender Energie der Molekülorbitale steigt wiederum die Anzahl der Knotenebenen im Molekül. Die beiden Molekülorbitale mit einer Knotenebene sind energetisch gleich (entartet).

Füllt man die Molekülorbitale mit vier Elektronen (von jedem Wasserstoff-Atom eins), so ergibt sich nach der Hund'schen Regel ein Diradikal, da die beiden entarteten Molekülorbitale zunächst einfach besetzt werden.

Seite 10 von 10>