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Chemische Bindung: Wasserstoff-Molekül-Ion, LCAO-Ansatz

Beispiel Li-H Molekül

Am Beispiel des Moleküls Lithiumhydrid (Li-H) wird die chemische Bindung an Hand von Computergrafiken veranschaulicht. Die Bilder und Animationen beruhen auf quantenmechanischen Berechnungen mit der Dichte-Funktional-Theorie (DFT). Die Berechnungen wurden für verschiedene Kernabstände (110 bis 600 pm) durchgeführt. Die folgende Animation zeigt die Strukturen mit einer berechneten Elektronendichte-Isofläche (0,01 e/ Bohr 3 ) in der Reihe wachsender Kernabstände. Bei der Berechnung sind alle Elektronen, auch die 1s-Schale des Li-Atoms, einbezogen. Für zunehmende Abstände erkennt man eine ionische Dissoziation inLi+ und H-. Der Bindungsbereich zeigt nur eine schwache Polarisierung der Valenzelektronen von H zu Li.

Abb.1
Die Elektronendichte-Kontur des Li-H Moleküls (110 - 600 pm). Das Li-Atom befindet sich rechts.
Abb.2
Die berechnete Energie des Li-H Moleküls (R =110 - 600 pm)

Die Elektronendichte-Verteilung im Li-H kann gut durch das Molekulare Elektrostatische Potenzial (MEP) auf einer Elektronendichte-Isofläche, die etwa der Van-der-Waals-Oberfläche entspricht, durch farbliche Kodierung dargestellt werden.

Abb.3
Das Molekulare Elektrostatische Potenzial des Li-H Moleküls (R = 162 pm)
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