VSEPR-Modell und Serie des Periodensystems: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:VSEPR 01.gif|mini|hochkant=1.8|Mögliche Anordnungen der Liganden um das Zentralatom (I. Hargittai, B. Chamberland, 1986)]]
#REDIRECT [[Periode des Periodensystems]]
 
Das '''VSEPR-Modell''' (von {{EnS|}} '''V'''alence '''S'''hell '''E'''lectron '''P'''air '''R'''epulsion) wurde von [[w:Ronald Gillespie|Ronald Gillespie]] und [[w:Ronald Nyholm|Ronald Nyholm]] entwickelt, um für [[chemische Verbindung]]en eine anschauliche Abschätzung der [[Molekülgeometrie]] zu ermöglichen. Es berücksichtigt dabei nur die Abstoßungskräfte zwischen den [[Elektronenpaar]]en der [[Valenzschale]] eines von '''n''' [[Ligand]]en '''L''' umgebenen [[Zentralatom]]s '''Z''' und basiert auf folgenden vier Regeln<ref>vgl. {{Holleman-Wiberg|Auflage=81.–90.|Startseite=131}}</ref>:
 
# Die bindenden und freien Elektronenpaare eines Moleküls der allgemeinen Form '''ZL<sub>n</sub>''' ordnen sich so um das Zentralatom , dass sie den größtmöglichsten Abstand voneinander haben.
# Die freien Elektronenpaare '''E''' werden dabei als ''Pseudoliganden'' einer ''Pseudostruktur'' '''ZL<sub>n</sub>E<sub>m</sub>''' betrachtet und beanspruchen mehr Platz als die bindenden.
# Der Raumbedarf der bindenden Elektronenpaare steigt mit zunehmender [[Elektronegativität]] der [[Ligand]]en .
# Mehrfachbindungen werden wie Einfachbindungen behandelt, beanspruchen aber mehr Platz als diese.
 
Um die möglichen geometrischen Anordnungen auszuloten, kann man sich die Elektronenpaare als Punkte auf einer das Zentralatom umgebenden Sphäre vorstellen. Je nach Anzahl der Liganden ergeben sich dann typische geometrische Formen, die der ersten Regel genügen (siehe nebenstehende Zeichnung). Abhängig von den weiteren Regeln entstehen auch verzerrte Figuren, die vom Idealtypus bezüglich der [[Bindungslänge]]n und -[[Bindungswinkel|winkel]] abweichen.
 
Einen Überblick gibt die nachstehende Tabelle:
 
<center>
{| class="wikitable" style="text-align:center"
! Liganden
! Molekültypen
! Beispiel
! Pseudostruktur
! Realstruktur
! Winkel
|-
| 1 || [[Datei:AX1E0-2D.png|64px]]<br />AX<sub>1</sub> || [[Wasserstoff|H<sub>2</sub>]] || [[Datei:AX1E0-3D-balls.png|64px]]<br />linear || [[Datei:AX1E0-3D-balls.png|64px]]<br />linear || 180°
|-
|valign="top" rowspan="2" |2 || [[Datei:AX2E0-2D.png|128px]]<br />AX<sub>2</sub> || [[w:Berylliumchlorid|BeCl<sub>2</sub>]]<br /> [[w:Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] || [[Datei:AX2E0-3D-balls.png|64px]]<br />linear || [[Datei:Linear-3D-balls.png|64px]]<br />linear ||180°
|-
| [[Datei:AX1E1-2D.png|128px]]<br />AX<sub>1</sub>E<sub>1</sub> || [[w:Kohlenstoffmonoxid|CO]] || [[Datei:AX1E1-3D-balls.png|64px]]<br />linear || [[Datei:AX1E0-3D-balls.png|64px]]<br />linear || 180°
|-
|valign="top" rowspan="3" |3 || [[Datei:AX3E0-side-2D.png|64px]]<br />AX<sub>3</sub> || [[w:Bortrifluorid|BF<sub>3</sub>]]<br />[[w:Nitrat|NO<sub>3</sub><sup>-</sup>]]<br />[[w:Carbonat|CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>]] || [[Datei:AX3E0-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal planar || [[Datei:Trigonal-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal planar || 120°
|-
| [[Datei:AX2E1-2D.png|64px]]<br />AX<sub>2</sub>E || [[w:Schwefeldioxid|SO<sub>2</sub>]]<br />[[w:Ozon|O<sub>3</sub>]]<br />[[w:Nitrit|NO<sub>2</sub><sup>-</sup>]] || [[Datei:AX2E1-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal planar || [[Datei:Bent-3D-balls.png|64px]]<br />gewinkelt || ca. 115°
|-
| [[Datei:AX1E2-2D.png|64px]]<br />AX<sub>1</sub>E<sub>2</sub> || || [[Datei:AX1E2-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal planar || [[Datei:AX1E0-3D-balls.png|64px]]<br />linear || 180°
|-
|valign="top" rowspan="4" |4 || [[Datei:AX4E0-2D.png|64px]]<br />AX<sub>4</sub> || [[w:Methan|CH<sub>4</sub>]]<br />[[w:Sulfatanion|SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>]] [[Phosphat|PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>]]<br />[[w:Perchlorat|ClO<sub>4</sub><sup>-</sup>]] || [[Datei:AX4E0-3D-balls.png|64px]]<br />tetraedrisch || [[Datei:Tetrahedral-3D-balls.png|64px]]<br />tetraedrisch || 109,5°
|-
| [[Datei:AX3E1-2D.png|64px]]<br />AX<sub>3</sub>E || [[w:Ammoniak|NH<sub>3</sub>]]<br />[[w:Phosphortrichlorid|PCl<sub>3</sub>]] || [[Datei:AX3E1-3D-balls.png|64px]]<br />tetraedrisch || [[Datei:Pyramidal-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal-pyramidal || ca. 107°
|-
| [[Datei:AX2E2-2D.png|64px]]<br />AX<sub>2</sub>E<sub>2</sub> || [[Wasser|H<sub>2</sub>O]] || [[Datei:AX2E2-3D-balls.png|64px]]<br />tetraedrisch || [[Datei:Bent-3D-balls.png|64px]]<br />gewinkelt || ca. 104°
|-
| [[Datei:AX1E3-2D.png|64px]]<br />AX<sub>1</sub>E<sub>3</sub> || [[w:Chlorwasserstoff|HCl]] || [[Datei:AX1E3-3D-balls.png|64px]]<br />tetraedrisch || [[Datei:AX1E0-3D-balls.png|64px]]<br />linear || 180°
|-
|valign="top" rowspan="4" |5 || [[Datei:AX5E0-2D.png|64px]]<br />AX<sub>5</sub> || [[w:Phosphorpentachlorid|PCl<sub>5</sub>]] || [[Datei:Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal-bipyramidal || [[Datei:Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal-bipyramidal || 120° / 90°
|-
| [[Datei:AX4E1-2D.png|64px]]<br />AX<sub>4</sub>E || [[w:Schwefeltetrafluorid|SF<sub>4</sub>]], [[w:Schwefeltetrachlorid|SCl<sub>4</sub>]] || [[Datei:AX4E1-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal-bipyramidal || [[Datei:Seesaw-3D-balls.png|64px]]<br />"Wippe", bisphenoidal || ca. 175° / 110°
|-
| [[Datei:AX3E2-2D.png|64px]]<br />AX<sub>3</sub>E<sub>2</sub> || [[w:Chlortrifluorid|ClF<sub>3</sub>]] || [[Datei:AX3E2-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal-bipyramidal || [[Datei:T-shaped-3D-balls.png|64px]]<br />T-förmig || ca. 87,5°
|-
| [[Datei:AX2E3-2D.png|64px]]<br />AX<sub>2</sub>E<sub>3</sub> || [[w:Xenondifluorid|XeF<sub>2</sub>]] || [[Datei:AX2E3-3D-balls.png|64px]]<br />trigonal-bipyramidal || [[Datei:Linear-3D-balls.png|64px]]<br />linear || 180°
|-
|valign="top" rowspan="3" |6 || [[Datei:AX6E0-2D.png|64px]]<br />AX<sub>6</sub> || [[w:Schwefelhexafluorid|SF<sub>6</sub>]] || [[Datei:AX6E0-3D-balls.png|64px]]<br />oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal,<br /> trigonal-antiprismatisch) || [[Datei:Octahedral-3D-balls.png|64px]]<br />oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal,<br />trigonal-antiprismatisch) || 90°
|-
| [[Datei:AX5E1-2D.png|64px]]<br />AX<sub>5</sub>E || [[w:Chlorpentafluorid|ClF<sub>5</sub>]] || [[Datei:AX5E1-3D-balls.png|64px]]<br />oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal,<br /> trigonal-antiprismatisch) || [[Datei:Square-pyramidal-3D-balls.png|64px]]<br />quadratisch-pyramidal || ca. 85°
|-
| [[Datei:AX4E2-2D.png|64px]]<br />AX<sub>4</sub>E<sub>2</sub> || [[w:Xenontetrafluorid|XeF<sub>4</sub>]] || [[Datei:AX4E2-3D-balls.png|64px]]<br />oktaedrisch (=quadratisch-bipyramidal,<br /> trigonal-antiprismatisch) || [[Datei:Square-planar-3D-balls.png|64px]]<br />quadratisch-planar || 90°
|-
|valign="top" rowspan="3" |7 || [[Datei:AX7E0-2D.png|72px]]<br />AX<sub>7</sub> || [[w:Iodheptafluorid|IF<sub>7</sub>]] || [[Datei:AX7E0-3D-balls.png|64px]]<br />pentagonal-bipyramidal || [[Datei:Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png|64px]]<br />pentagonal-bipyramidal || 90° / 72°
|-
| [[Datei:AX6E1-2D.png|72px]]<br />AX<sub>6</sub>E || [XeOF<sub>5</sub>]<sup>-</sup> || [[Datei:AX6E1-3D-balls.png|64px]]<br />pentagonal-bipyramidal || [[Datei:Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png|64px]]<br />pentagonal-pyramidal || ca. 90° / ca. 72°
|-
| [[Datei:AX5E2-2D.png|72px]]<br />AX<sub>5</sub>E<sub>2</sub> || XeF<sub>5</sub><sup>-</sup> || [[Datei:AX5E2-3D-balls.png|64px]]<br />pentagonal-bipyramidal || [[Datei:Pentagonal-planar-3D-balls.png|64px]]<br />pentagonal-planar || 72°
|-
|valign="top" |8 || AX<sub>8</sub> || IF<sub>8</sub><sup>-</sup> ||[[Datei:AX8E0-3D-balls.png|64x64px]]
tetragonal-antiprismatisch
|[[Datei:Square-antiprismatic-3D-balls.png|64x64px]]
tetragonal-antiprismatisch
|78° / 73°
|}
</center>
 
== Literatur ==
 
* Ronald J. Gillespie: ''Molecular geometry'', New York, Van Nostrand Reinhold, 1972.
**deutsch: ''Molekülgeometrie. Elektronenpaar-Abstoßung und molekulare Struktur.''  Übersetzt von Joseph Grobe. Verlag Chemie, Weinheim 1975; ISBN 3-527-25610-5.
* {{Literatur | Autor=István Hargittai | Titel=Ronald J. Gillespie; the VSEPR model; and molecular symmetry | Sammelwerk=[[w:Structural Chemistry|Structural Chemistry]] | Band=Vol. 20 | Nummer=2 | Jahr=2009 | Seiten=155–159 | DOI=10.1007/s11224-009-9439-7 |Online=[https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs11224-009-9439-7.pdf pdf]}}
* {{Literatur | Autor=I. Hargittai, B. Chamberland | Titel=The VSEPR Model of Molecular Geometry | Sammelwerk=Computers & Mathematics with Applications | Band=12 | Jahr=1986 | Seiten=1021-1038 | DOI=10.1016/0898-1221(86)90438-4 | Online=[https://core.ac.uk/download/pdf/82240746.pdf pdf]}}
 
== Einzelnachweise ==
 
<references />
 
[[Kategorie:Chemischer Grundbegriff]]
[[Kategorie:Chemie]]

Version vom 3. Januar 2019, 23:21 Uhr

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