 |
 |
|||||
 |
||||||
 |
||||||
Hybridisierung
siehe auch unter "Nachhilfe": Bohr-Modell | Hybridisierung | p-Orbital
|
Das Elektron wird normalerweise im Schulunterricht als Teilchen gesehen. Aber das Elektron kann man auch als "Welle" betrachten. Das s-Orbital, das p-Orbital, das d-Orbital und das f-Orbital sind mögliche Formen so einer Welle. Mit diesem sogenannten "Welle-Teilchen-Dualismus" muß man leben. Im Mikrokosmos ist die Natur gar nicht so eindeutig, wie wir es gerne hätten. Stelle dir einmal ein Seil vor: Wenn du es an einem Ende anbindest und am anderen Ende kräftig schwingst, bleibt es in der Mitte fast am selben Ort (der "Knoten"), während es davor und dahinter auf- und abschwingt (die "Bäuche"). Das nennt man eine "stehende Welle". So eine
Form hat im einfachsten Fall auch das p-Orbital: In der Mitte der Knoten,
zu beiden Seiten davon die Bäuche. Diese Formen werden in der Schrödinger-Gleichung, einer Art Elektronen-Wellengleichung, berechnet (sind also das Ergebnis mathematischer Berechnungen und nicht etwa mikroskopischer Beobachtung). So weit, so gut: Aber um diese Wellenformen in halbwegs verständliche Aussagen zu übersetzen, sagt man jetzt: Da wo der Knoten ist, ist keine Aufenthaltswahrscheinlichkeit ("da ist das Elektron nicht"), und da wo die Bäuche sind, ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeit hoch ("da ist das Elektron"). Das heißt, man übersetzt ein Modell, das aus der "Welleneigenschaft" des Elektrons entstanden ist, wieder in die "Teilcheneigenschaft" des Elektrons. "Hybridisierung" bedeutet, dass die Schwingungsformen (Orbitale) sich "vermischen". |
... und dazu das Gleichnis vom Kindergeburtstag:
| Vier Kinder feiern Geburtstag - und sie haben ihren eigenen Geschmack: Apfelsaft und Orangensaft pur wollen sie partout nicht - alle vier wollen Apfel-/Orange-Mischung! |
Die Vorräte des Hauses: Eine Flasche Apfelsaft, drei Flaschen Orangensaft. Also: Apfel Orange Orange Orange |
| Was tun? Kinder haben ein feines Gespür für Ungerechtigkeiten - bleibt also nur eine Möglichkeit: | Alle vier Flaschen werden in einen grossen Topf geschüttet, dann wird gut umgerührt. Die Mischung danach wieder in die vier Flaschen füllen! |
| So,
jetzt haben wir unsere ideale Mischung ... |
... denn
das ergibt vier Flaschen "Apfelorange"! |
| Das schreiben wir auf die Etiketten: | Fl.
1:Apfelorange Fl 2:Apfelorange Fl 3:Apfelorange Fl 4:Apfelorange ... oder vielleicht kürzer: AO AO AO AO |
| Aber halt, das stimmt ja noch nicht ganz: Es ist ja nicht einfach "Apfelorange", sondern es schmeckt nur zu einem Teil nach Apfel, aber zu drei Teilen nach Orange! | Soll
das etwa heissen, dass wir einen Roman auf die Etiketten schreiben müssen??? Das machen wir einfacher! |
| Auch so wissen wir, was in den Flaschen ist: | Fl.
1:AO3 Fl. 2:AO3 Fl. 3:AO3 Fl. 4:AO3 |
oder ...
|
Woher wissen die C-Atome, wie sich zu hybridisieren haben? Das "wissen" sie aus der Zahl und der Art der möglichen Bindungspartner. Bei H-Atomen ist es ganz einfach: Wenn genügend H-Atome da sind, geht das C-Atom auch die höchstmögliche Zahl von Bindungen ein - sp3-Hybridisierung (gleichmäßige Ladungsverteilung). Wenn es entsprechend weniger sind, dann eben sp2 oder sp. Bei anderen Atomen, insbesondere O-Atomen, ist es so, daß diese eine sehr hohe "Affinität" zu C-Verbindungen haben (d. h. C-Verbindungen reagieren leicht mit O-Atomen). Diese O-Atome neigen dazu, das C-Atom zu seiner höchstmöglichen Oxidationsstufe zu bringen - das ist, vereinfacht gesagt, die Doppelbindung C=O. Jetzt kann das C-Atom nur noch mit zwei anderen Bindungspartnern zusammengehen. Macht zusammen drei Partner - sp2-Hybridisierung. Die zusätzliche Bindung zwischen C und O ist übrigens eine ¶-Bindung (entstanden aus der Überlappung zweier p-Orbitale). |
(Falls - bei "Seiteneinsteigern", die nicht über die Homepage gekommen sind - der Navigationsbalken mit dem Inhaltsverzeichnis nicht zu sehen ist: