Springen naar inhoud

Molecuulorbitalen op een rij: Cl2



  • Log in om te kunnen reageren

#1

mcfaker123

    mcfaker123


  • >1k berichten
  • 1135 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 02:04

Hallo,

Ik heb het volgende in mn boek staan voor Cl2 (begin uitleg orbitalen):
Geplaatste afbeelding
Nu had ik even de lewisstructuur getekend en zie je meteen dat het sp3-hybridisatie is. De bovenste afbeelding is dan toch helemaal niet correct, nietwaar? want dit zijn 2 p orbitalen! En wij moeten toch sp3 orbitalen hebben, nietwaar?

Ik heb trouwens nog dit gevonden op het net ( bron: http://www.natuurdig...che_binding.pdf ) :Geplaatste afbeelding

Alles hierboven is incorrect(?), want er is nergens hybridisatie te bespeuren! Ik kan het zelf ook niet geloven: de bindingshoeken kloppen niet, ze hybridiseren niet, etc...
In alle 3 de gevallen moet er hybridisatie optreden.

Hartelijk bedankt!

Veranderd door mcfaker123, 26 februari 2014 - 02:19


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Wdeb

    Wdeb


  • >1k berichten
  • 1066 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 10:49

Volgens mij is het verhaal van die site wel correct en treedt er helemaal geen hybridisatie op bij die bindingen. Waarom zou dat? Hybridisatie wordt gebruikt om blijkbaar gelijkwaardige bindingen te kunnen verklaren, terwijl dat niet logisch volgt uit het schillenmodel (er zijn niet afdoende gelijkwaardige schillen beschikbaar voor de verklaring).

Volgens mij heeft Cl in Cl2 het volgende electronconfiguratie: [He]2s22px22py22pz1 en is er een sigma-binding tussen twee pz-orbitalen. Dit zit elkander niet in de weg, volgens mij.

Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

#3

mcfaker123

    mcfaker123


  • >1k berichten
  • 1135 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 14:51

Ik heb tegenbewijs: Overal op het internet staat dit voor water:
Geplaatste afbeelding
Er staat daar duidelijk dat we te maken hebben met sp3 hybride orbitalen. Er is dus hybridisatie voor water, maar volgens u gebeurt hybridisatie alleen maar om de bindingen gelijkwaardig te stellen. Nu zonder de hybridisatie van het O atoom hier zouden de bindingen nog steeds gelijkwaardig zijn! (indien men 2 p orbitalen zou nemen!). Maar men heeft hier toch hybridisatie gebruikt!

Veranderd door mcfaker123, 26 februari 2014 - 14:52


#4

mcfaker123

    mcfaker123


  • >1k berichten
  • 1135 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 16:03

Ik heb dan ook dit gevonden op het internet, er wordt gezegd dat Cl2 ook hybridiseert.
Geplaatste afbeelding

#5

Raspoetin

    Raspoetin


  • >1k berichten
  • 3514 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 februari 2014 - 16:15

Het is voor mij erg lang geleden, maar misschien vind je hier iets wat je verder kan helpen?
Het zijn twee 3p-orbitalen die elkaar overlappen en dus een sigma-binding vormen. Het lijkt er op dat je boek gelijk heeft.
I'm not suffering from insanity - I'm enjoying every minute of it!!

#6

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 februari 2014 - 16:57

Het is namelijk in 1 der p orbitalen dat er nog een elektron ontbreekt in Cl (dat zet ik express zo neer als een enkelvoudig atoom). Vul het hokjesschema volgens de regel van Hund maar eens in, mocht je dat al kennen.

#7

mcfaker123

    mcfaker123


  • >1k berichten
  • 1135 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 17:57

Dat maakt niks uit, want de hoeken tussen alle elektronenparen zijn verkeerd als we p gebruiken. ze staan namelijk loodrecht op elkaar & de elektronenparen van Cl zijn allemaal zo ver mogelijk van elkaar. Trouwens waarom is er dan bij H2O & NH3 wel hybridisatie dan?:

De elektronenparen van zowel Cl2, als de andere dihalogenen zullen dan 90° op elkaar staan! Met behulp van hybridisatie is dat gewoon opgelost.


Nog een voorbeeld: N2
1 sigma binding tussen 2 sp-orbitalen en 2 pi-bindingen tussen 2 p-orbitalen. Er is hier dus ook hybridisatie.
Geplaatste afbeelding

Veranderd door mcfaker123, 26 februari 2014 - 18:04


#8

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 februari 2014 - 18:06

Even voor de goede orde, want de zeer belangrijke opmerking die Wdeb maakt dreigt een beetje ondergesneeuwd te raken:

Hybridisatie wordt gebruikt om blijkbaar gelijkwaardige bindingen te kunnen verklaren, terwijl dat niet logisch volgt uit het schillenmodel


Met hybridisatie kun je verklaren waarom koolstof 4 bindingen aangaat, terwijl C in de grondtoestand maar 2 ongepaarde elektronen heeft. Je kunt er ook mee verklaren waarom de bindingshoeken in NH3 en H2O zijn zoals ze zijn. Hybridisatie is dus een model om zaken te verklaren. Het is echter geen must, want sommige zaken kun je prima verklaren zonder dit model.

En zoals alle modellen, is het model van hybridisatie geen complete beschrijving. Op basis van hybridisatie zou je bijvoorbeeld verwachten dat de lading van de 2 vrije elektronenparen in het H2O verdeeld zou zijn over 2 lobben, en dat is in werkelijkheid pertinent niet het geval (er wordt wel gezegd: het watermolecuul heeft geen "konijnenoren"). Hybridisatie is dus ook geen algemeen geldende waarheid.

Met andere woorden, als iemand de structuur van Cl-Cl correct kan beschrijven zonder gebruik te maken van hybridisatie, dan is daar niets mis mee. Mcfaker maakt een opmerking over bindingshoeken, maar een molecuul bestaande uit 2 atomen heeft per definitie geen bindingshoek, dus dat aspect is sowieso niet van belang.

Conclusie: Wat in het boek staat is juist. Het zogenaamde tegenbewijs dat je "op internet" vond is niet relevant.

Betekent dat dat je ongelijk hebt? Ook niet. Als je aanneemt dat hybridisatie optreedt, er 4 sp3-orbitalen worden gevormd, waarvan er 3 worden gevuld met 2 elektronen en het andere deel gaat nemen in een covalente binding kom je ook aan een juiste structuur voor Cl-Cl. In dit geval kan dus allebei!

Tenslotte: Het plaatje wat je in het eerste bericht laat zien, toont enkel de binding die in Cl-Cl aanwezig is. De andere orbitalen worden niet getoond, maar zijn er wel degelijk; alleen is het zo dat die orbitalen exclusief op 1 atoom zitten en gevuld zijn met 2 elektroen - vrije elektronenparen dus! Inderdaad rolt daar volgens deze beschrijving uit dat die een hoek van 90 graden maken met elkaar - maar vraag je eens af: wat voor redenen heb je om aan te nemen dat dat niet klopt?

Veranderd door Marko, 26 februari 2014 - 18:10

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#9

mcfaker123

    mcfaker123


  • >1k berichten
  • 1135 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 18:25

Betekent dat dat je ongelijk hebt? Ook niet. Als je aanneemt dat hybridisatie optreedt, er 4 sp3-orbitalen worden gevormd, waarvan er 3 worden gevuld met 2 elektronen en het andere deel gaat nemen in een covalente binding kom je ook aan een juiste structuur voor Cl-Cl. In dit geval kan dus allebei!

Mij spreekt hybridisatie aan. Ik heb het eigenlijk niet enkel over de bindingshoeken, maar de hoeken tussen de electronengroepen (dus zowel de vrije als gebonden elektronen). Daar wint hybridisatie bij Cl2, ook al is een overlapping tussen 2 p ook niet incorrect. Maar ik zal hybridisatie gebruiken, zodat ik altijd zeker ben dat ik juist ben.
Dus als ik het goed begrijp legt hybridisatie de bindingshoeken tussen de atomen uit EN de gelijkheid van de bindingen "Hybridisatie wordt gebruikt om blijkbaar gelijkwaardige bindingen te kunnen verklaren". Als een van deze 2 voorkomt, dan moet men automatisch hybridiseren, nietwaar?
Dus voor N2 is er geen probleem met bindingshoeken tussen 2 atomen. Er zijn er maar 2 dus molecule zal automatisch lineair zijn. Dan kijken we nog of we een ongelijkheid van gelijkwaardige bindingen hebben "Hybridisatie wordt gebruikt om blijkbaar gelijkwaardige bindingen te kunnen verklaren" : ook hier is er geen sprake van. Dus conclusie voor N2 is we kunnen 3-p orbitalen gebruiken ipv te hybridiseren, nietwaar?


Bij H2O is er dus zeker hybridisatie wegens bindingshoeken, hetzelfde voor NH3. Maar voor stoffen als X2, HCl, N2 mag je dus gewoon kiezen.

Voorbeeldje N2:


geen hybridisatie:
Geplaatste afbeelding
wel hybridisatie:
Geplaatste afbeelding

Veranderd door mcfaker123, 26 februari 2014 - 19:17


#10

Wdeb

    Wdeb


  • >1k berichten
  • 1066 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 19:38

Wat ik hier graag nog op wil aanvullen is dat ik vele onderzoeken heb gelezen waarin bij al deze mooie moleculen gedeeltelijke, partiele, hyridisaties zijn. Zo zijn er bij fluor vaak gewoon 25%s, 75%p-orbitalen, maar bij chloor eerder 8% en 19%. Zonder verder dit uit te leggen, wil ik je graag schokken met het feit dat "regels" in scheikunde handige toepassingen zijn die verbonden zijn aan een hele hoop aannames. Vaak werken ze...

Aanvullend hierop is het zo dat Pauling zelf nog bijvoorbeeld zei dat er tussen de halogenen een behoorlijke hoeveelheid dubbele binding is. Ook hier zijn percentages weer de doorslag......als weinig, dan niet. Zeker niet als het niet in overeenstemming is met andere theorien.

Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

#11

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 februari 2014 - 22:58

Mij spreekt hybridisatie aan.



Geweldig, maar hoezeer het je ook aanspreekt, het is geen algemeen bruikbaar model en het kan dus zeker voorkomen dat iemand een andere beschrijving van een molecuulstructuur geeft. Die is niet per definitie fout omdat het jou niet aanspreekt.

Ik heb het eigenlijk niet enkel over de bindingshoeken, maar de hoeken tussen de electronengroepen (dus zowel de vrije als gebonden elektronen).



Dat begrijp ik, maar ik kan me niet zo goed voorstellen dat jij ooit de hoek tussen de vrije elektronenparen hebt gemeten....
Jouw idee over de bindingshoeken daartussen is gevormd door het beeld wat je krijgt door de hybridisatietheorie toe te passen!

Daar wint hybridisatie bij Cl2, ook al is een overlapping tussen 2 p ook niet incorrect. Maar ik zal hybridisatie gebruiken, zodat ik altijd zeker ben dat ik juist ben.



Quatsch. Volgens de hybridisatietheorie zou de onderlinge hoek tussen de vrije elektronenparen ca 109.5 º moeten zijn. Er is geen enkele goede reden te bedenken waarom die hoek daadwerkelijk zo groot zou moeten zijn.

De hybridisatietheorie is elegant en verklaart een hoop, maar op het gebied van de positie/oriëntatie van de vrije elektronenparen gaat de theorie de mist in. Niet dat dat heel erg is trouwens.

Dus als ik het goed begrijp legt hybridisatie de bindingshoeken tussen de atomen uit EN de gelijkheid van de bindingen "Hybridisatie wordt gebruikt om blijkbaar gelijkwaardige bindingen te kunnen verklaren". Als een van deze 2 voorkomt, dan moet men automatisch hybridiseren, nietwaar?



Nee, alleen als de bindingshoek in een molecuul anders is dan je op grond van de oriëntatie van de oorspronkelijke orbitalen zou verwachten. In dat geval is de verklaring dat die orbitalen hybrides hebben gevormd. Maar dat is niet altijd zo: bij bijvoorbeeld H2S is de bindingshoek ongeveer 90º, dat is prima in lijn met de elektronconfiguratie van het S-atoom, en juist níet in lijn met wat je op grond van hybridisatie zou verwachten.

Bij H2O is er dus zeker hybridisatie wegens bindingshoeken, hetzelfde voor NH3. Maar voor stoffen als X2, HCl, N2 mag je dus gewoon kiezen.



Daar komt het wel ongeveer op neer ja.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#12

mcfaker123

    mcfaker123


  • >1k berichten
  • 1135 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 februari 2014 - 23:44

Nee, alleen als de bindingshoek in een molecuul anders is

Maar Wdeb zei daarnet: " Hybridisatie wordt gebruikt om blijkbaar gelijkwaardige bindingen te kunnen verklaren, terwijl dat niet logisch volgt uit het schillenmodel" Dit is toch ook een reden waarom hybridisatie wordt gebruikt.

#13

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 27 februari 2014 - 21:28

Ik weet eigenlijk niet zo goed wat jij en Wdeb bedoelen met "blijkbaar gelijkwaardige bindingen"
Hybridisatie verklaart de valentie van sommige elementen, en verklaart de bindingshoeken in sommige verbindingen.

Jij leek te suggereren dat hybridisatie alle bindingshoeken verklaart, en dat is niet zo. In sommige gevallen werkt de hybridisatietheorie goed, in sommige gevallen niet. Ik gaf een voorbeeld waarin de structuur van het molecuul zelfs beter wordt verklaard door aan te nemen dat er géén hybridisatie optreedt.

Vandaar dat ik zei: "alleen als de bindingshoek anders is."

Niet: Als er bindingshoeken zijn (zoals jij leek te beweren)

Maar:Als de bindingshoek in een molecuul anders is dan je op grond van de elektronen-configuratie van de atomen zou verwachten, dan neemt men aan dat er hybridisatie optreedt.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#14

Wdeb

    Wdeb


  • >1k berichten
  • 1066 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2014 - 21:50

Met gelijkwaardige bindingen bedoelde ik de bindingen zoals bijvoorbeeld in methaan. Je krijgt zonder hybridisatie het hier niet voor elkaar om vier gelijkwaardige bindingen te formeren met behoud van het schillenmodel.

Maar eigenlijk is hybridisatie er volgens mij helemaal niet voor de verklaring van de vorm, daarvoor moet het volgens mij gecombineerd worden met de VSEPR, dat als een soort toegevoegde module kan worden gezien (als je in termen van hoofdprogramma's en uitbreidingen hiervan denkt.).

Maar ik moet inderdaad eens stoppen met even mijn idee en mening op jouw vragen te uitten, want regelmatig zie ik jou op basis hiervan vergezochte conclusies trekken.

Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

#15

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 27 februari 2014 - 22:13

Met gelijkwaardige bindingen bedoelde ik de bindingen zoals bijvoorbeeld in methaan. Je krijgt zonder hybridisatie het hier niet voor elkaar om vier gelijkwaardige bindingen te formeren met behoud van het schillenmodel.


Op die manier...dat klopt inderdaad! Ik legde de focus (wellicht te veel) op de valentie van C (covalentie 4 in plaats van de te verwachten 2). Maar dat hangt eigenlijk regelrecht samen met die gelijkwaardigheid van de bindingen.

Waar het op neerkomt: Je krijg het sowieso niet voor elkaar om 4 bindingen te vormen. Om 4 bindingen te vormen moeten er 4 ongepaarde elektronen zijn. En om 4 ongepaarde elektronen te hebben moeten er 4 gelijkwaardige orbitalen zijn (met elk gelijke energie). De aanname is dus dat 1 + 3 orbitalen mengen en samen 4 nieuwe gemengde orbitalen vormen.

Maar eigenlijk is hybridisatie er volgens mij helemaal niet voor de verklaring van de vorm, daarvoor moet het volgens mij gecombineerd worden met de VSEPR, dat als een soort toegevoegde module kan worden gezien (als je in termen van hoofdprogramma's en uitbreidingen hiervan denkt.).


VSEPR verklaart de vorm; hybridisatie verklaart wat er met de orbitalen gebeurt/moet gebeuren om die betreffende vorm mogelijk te maken.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum







Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures