VSEPR, MO

Tutorium SS 09
Aufgabenblatt 3
Themen:
VSEPR-Modell
MO-Theorie, LCAO-MO-Ansatz, Hybridisierung
Kristallstrukturen
1. Welche Aussagen zur Valenzbindungstheorie treffen zu?
1.
2.
3.
4.
5.
a)
b)
c)
d)
e)
In der VB-Theorie geht man von einzelnen Atomen aus und betrachtet die
Wechselwirkung der Atome bei der Annäherung.
In der VB-Theorie geht man von einem einheitlichen Elektronensystem
des Moleküls aus.
Die Elektronen halten sich nicht in Atomorbitalen auf, die zu bestimmten
Kernen gehören, sondern in Molekülorbitalen.
Bei der Annäherung zweier Atome kommt es zur Überlappung der
Orbitale.
Je stärker zwei Atomorbitale überlappen, umso stärker ist die
Elektronenpaarbindung.
nur 1 ist richtig
nur 2 ist richtig
nur 1,2 und 3 sind richtig
nur 1,3 und 4 sind richtig
nur 1,4 und 5 sind richtig
2. Welche Aussagen treffen zu?
In dem VB-Modell entstehen σ-Bindungen durch Überlappen (Kernverbindungsachse
= x-Achse)
1.
2.
3.
4.
5.
zweier s-Orbitale
eines s-Orbitals mit einem px-Orbital
eines s-Orbitals mit einem pz-Orbital
zweier px-Orbitale
zweier d-Orbitale
a)
b)
c)
d)
e)
nur 1
nur 2 und 3
nur 1, 2 und 4
nur 1, 4 und 5
1 bis 5 (alle)
3. Leiten Sie die Struktur folgender Moleküle mit Hilfe des VSEPR-Modells her!
1.
2.
3.
4.
NH3
H2O
SO2
CO2
5.
6.
7.
8.
9.
SF4
XeF4
CH4
ClF5
SF6
4. Welche Aussage über Orbitale trifft nicht zu?
1.
2.
3.
4.
5.
Sie werden durch drei Quantenzahlen charakterisiert.
Sie sind Orte hoher Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen.
s-Orbitale sind immer kugelsymmetrisch.
px-Orbitale können maximal zwei Elektronen aufnehmen
dz2-Orbitale können maximal vier Elektronen aufnehmen.
5. Beschreiben Sie die LCAO-MO-Methode! Was versteht man unter der
Hybridisierung? Welche Formen haben die entstehenden MO?
6. Welche der folgenden Aussagen über die Hybridisierung von Kohlenstoff trifft nicht
zu?
(A) Die Bindung zwischen sp-hybridisierten Kohlenstoffen ist kürzer als die
Bindung zwischen sp3-hybridisierten Kohlenstoffen.
(B) Geminale Wasserstoffatome am sp2-hybridisierten Kohlenstoff bilden einen
Winkel von 120°.
(C) Die Elektronegativität des Kohlenstoffs nimmt in der Reihenfolge sp3, sp2, sp
zu.
(D) Im CO2 ist der Kohlenstoff sp2-hybridisiert.
(E) Sterisch anspruchsvolle Substituenten erschweren den Übergang vom sp2
zum sp3-hybridisierten C-Atom.
7. In welchem der folgenden Stoffe ist der Kohlenstoff sp-hybridisiert?
(1) Kohlendioxid
(2) Natriumcarbonat
(3) Diamant
(4) Ethylen
(5) Blausäure
(A) nur in 1 und 5
(B) nur in 3 und 4
(C) nur 1, 2 und 3
(D) nur in 1, 3 und 5
(E) in 1 bis 5 (allen)
8. Welche Aussage über MO-Modelle trifft nicht zu?
1.
2.
3.
4.
5.
Das bindende MO des H2-Moleküls ist gegenüber der Energie der HAtomorbitale um den gleichen Betrag energieärmer, um den das
antibindende MO energiereicher ist.
Im Grundzustand des O2-Moleküls sind 2 antibindende MOs mit je einem
Elektron gleichen Spins besetzt.
Aus dem MO-Schema des N2-Moleküls ergibt sich für den Grundzustand
die Bindungsordnung 3.
Ein antibindendes MO kann mit 2 Elektronen mit antiparallelen Spins
besetzt werden.
Je elektronegativer ein Atom ist, desto energiereicher sind seine besetzten
Atomorbitale
9. Welche der folgenden Orbitalkombinationen kann in der gezeichneten Anordnung
zu einem bindenden Molekülorbital überlappen?
10. Konstruieren Sie das MO-Schema für
1.
2.
3.
He2
O2
CO
11. Informieren Sie sich über den Gitteraufbau gängiger Kristallstrukturen vom Typ
AB sowie AB2. Welche weiteren typischen Kristallgitter gibt es?