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Elektronische Struktur von Molekülen

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Der Co-Autor dieses Artikels ist Meredith Juncker. Meredith Junker ist eine Doktorandin, die an der University of Louisiana Medical Center in Biochemie und Molekularbiologie promoviert. Ihre Forschung konzentriert sich auf Proteine ​​und neurodegenerative Erkrankungen.

In diesem Artikel werden 13 Quellen verwendet. Eine Liste dieser Quellen finden Sie unten auf der Seite.

Die Darstellung von Lewis-Punkt-Strukturen (auch als Lewis-Strukturen oder Lewis-Diagramme bezeichnet) mag eine entmutigende Aufgabe sein, insbesondere für diejenigen, die gerade erst anfangen, Chemie zu studieren. Trotzdem helfen diese Strukturen, die Konfiguration von Bindungen und Valenzelektronen in verschiedenen Atomen und Molekülen zu verstehen. Die Komplexität des Schemas hängt davon ab, ob Sie die Lewis-Punkt-Struktur für ein zweiatomiges kovalentes Molekül, ein komplexeres kovalentes Molekül oder Moleküle mit einer Ionenbindung darstellen.

Elektronegativität

Die Elektronenwolke, die zwei identische Atome verbindet, ist symmetrisch (relativ zur Ebene der intermolekularen Bindung und teilt sie in zwei Hälften), in allen anderen Fällen ist die Elektronendichte zu einem von ihnen stärker verschoben. Diese Art der Anziehung nennt man Elektronegativität. Es wird gesagt, dass ein Atom, zu dem die Elektronendichte stärker verschoben ist, elektronegativer ist. Die Elektronegativität von Atomen hängt von ihrer Natur, Umgebung und Hybridisierung ab. Es gibt verschiedene quantitative Eigenschaften der Elektronegativität. Die bekannteste Pauling-Skala, basierend auf den Bindungsenergien von zweiatomigen Molekülen. Kommunikationsenergie AIn als arithmetisches Mittel der Bindungsenergie der Moleküle nehmen AA und InIn. Die so erhaltene Elektronegativität ist relativ. Die Elektronegativität des elektronegativsten Elements, Fluor, wird als Standard herangezogen. In dieser Skala wurde dem Fluoratom eine Elektronegativität von 4 zugeordnet, und die Elektronegativität eines Elements ergibt sich aus der Differenz zwischen der tatsächlichen Bindungsenergie AIn und arithmetisches Mittel der Bindungsenergien AA und InIn durch die Formel (die Differenz wird mit  bezeichnet):

,

wo und - Elektronegativität bekannter und unbekannter Atome, und 23.06 ist eine beliebige Konstante.

Andere Ansätze basieren auf anderen Prinzipien. In einigen dieser Ansätze ist es möglich, die Elektronegativität für verschiedene Valenzzustände, verschiedene Hybridisierungen (sp-Kohlenstoffatom ist elektronegativer als sp 2, was wiederum elektronegativer ist als sp 3) sowie primäre, sekundäre und tertiäre Kohlenstoffatome. Zusätzlich ist es möglich, die Elektronegativität nicht nur für Atome, sondern auch für Gruppen zu berechnen (Tabelle 1).

Tabelle 1. Elektronegativität von Kohlenstoff in Abhängigkeit von der Umgebung und der Hybridisierung.

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