Wie ist es möglich, das Methan vier identische kovalente Bindungen ausbildet, obwohl die Elektronen im Kohlenstoff …

Question

Aufgabe:

Wie ist es möglich, das Methan vier identische kovalente Bindungen ausbildet, obwohl die Elektronen im Kohlenstoff sich in unterschiedlichen Orbitalen befinden?

Problem/Ansatz:

Ist dies so weil Methan ein Gas ist oder hat es mit dem Dipolmoment etwas zu tun?

Danke für die Hilfe! :-)

Answer 1

Salut kalona,

Wie ist es möglich, das Methan vier identische kovalente Bindungen ausbildet ...

Möglich ist das durch Hybridisierung, d.h. Verschmelzung verschiedener Orbitale bzw. Bildung sog. Hybridorbitale. Dadurch ist eine bessere räumliche Verteilung der Elektronen in der Bindung gegeben und der energetische Zustand sinkt.

Der Kohlenstoff im CH₄ - Molekül zeigt, wie du ja bereits geschrieben hast, vier gleichwertige Bindungen mit vier Wasserstoffatomen und das bei nur zwei Valenzelektronen. Erreicht wird dies nun dadurch, dass ein s - Orbital und 3 p - Orbitale des Kohlenstoffs zu vier sp³  Hybridorbitalen verschmelzen. Dadurch weist jedes Hybridorbital ein Elektron auf und ist somit in der Lage, mit jeweils einem Wasserstoffatom zu binden.

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