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Tutorial MenueMolecular ModelingLerneinheit 13 von 18

Qualitative MO-Theorie - beliebige Systeme

Qualitative MO-Theorie: Stickstoff und Stickstoffmonoxid

Das Orbitalwechselwirkungsdiagramm für das Stickstoff-Molekül zeigt die Besetzung von drei bindenden Orbitalen, die aus den p-Orbitalen gebildet werden. Das entspricht der Dreifachbindung im Stickstoff-Molekül. Die Grafik zeigt eine formale Darstellung ohne Berücksichtigung der sp-Wechselwirkungen. Ersetzt man ein Stickstoff-Atom durch Sauerstoff, so liegen die Atomorbitale des Sauerstoffs energetisch etwas tiefer, weil Sauerstoff elektronegativer als Stickstoff ist. Das zusätzliche Elektron besetzt ein antibindendes π-Orbital, die Bindung zwischen den Atomen besteht formal nur noch aus einer Doppelbindung und einem einzelnen Elektron. Diese Situation versucht man durch Grenzstrukturen in der Valenzschreibweise darzustellen.

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Abb.1
MO-Schemata von Stickstoff und Stickstoffmonoxid
Hinweis zum MO-Schema des Stickstoff-Moleküls
Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass die energetische Reihenfolge der 2p-σ und 2p-π-Orbitale beim Stickstoffmolekül einen Sonderfall darstellt, so dass das σ-Orbital ausnahmsweise energetisch um einen sehr kleinen Betrag höher liegt als das π-Orbital. Die oben gezeigte schematische Darstellung ist jedoch typisch für die Mehrzahl zweiatomiger Verbindungen.
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