Fragenarchiv

Zur Zeit sind 1495 beantwortete Fragen im Archiv:

David Gatsby: Begründung einer Strukturformel

1.04g Malonsäure (H4C3O4) wurden mit NaOH-Lsg c=1.0 mol/l titriert. Bis zur Neutralisation wurden 20 ml der NaOH-Lsg verbraucht.

Jetzt habe ich eine Strukturformel der Malonsäure aufgestellt. Nun soll ich meine Strukturformel anhand der MESSDATEN begründen. Wie soll das funktionieren?

Besten Dank David Gatsby

Antwort:

Hallo David,

also das, was Sie anhand der Messdaten erklären können ist, ob Malonsäure eine oder zwei Säuregruppen hat. Sie haben 0.01 mol Malonsäure titriert und haben dafür 0.02 mol NaOH benötigt, d.h. pro Malonsäuremolekül werden 2 NaOH Moleküle verbraucht, und daraus folgt das ein Malonsäuremolekül 2 Carbonsäuregruppen haben muss. Damit gibt es dann nur noch eine Möglichkeit für die Strukturformel der Malonsäure, nämlich CH(COOH)2.

Gruß
Oliver Reiser

 

Anna Herdt: Hybridisierung

-zunaechst mal find ich es klasse, dass es so eine Moeglichkeit gibt, hier Fragen loszuwerden, und dafuer moechte ich mich schonmal im Vorraus bedanken!-
leider bin ich jetzt erst hierdrauf gestossen, wo doch die klausur schon am Donnerstag ansteht.

ich verstehe den Vorgang der Hybrdisierung nicht.
Wie kann ich ein praktisches Beispiel, wie zum Beispiel N2O2 hybridisieren?

vielen, vielen dank
mit lieben Gruessen
ANNA

Antwort:

Hallo Anna,

das Konzept der Hybridisierung zu verstehen, ist nicht so schwer, aber man braucht Graphiken zur Veranschauung, die ich hier so ohne weiteres nicht wiedergeben kann. Es gibt gute Darstellungen im Netz, z. B.

http://www.fbv.fh-frankfurt.de/mhwww/Erlaeuterungen/11Hybridisierung-sp3.htm

(gehe zum Absatz Hybridisierung) die Du Dir unbedingt mal anschauen solltest, bevor Du das folgende versuchst zu verstehen.

Hybridisierung ist ein Modell das man benutzt, um die chemische Bindung in Molekuelen zu erklaeren. Man weiß z. B. das im Methan (CH4) der Kohlenstoff 4-wertig ist und 4 gleichwertige Bindungen mit zu den H-Atomen aufbaut. Mit dem normalen Atomorbitalmodell ist das nicht zu verstehen, da danach Kohlenstoff ein gefülltes 2s Orbital hat und 2 einfach besetzte p-Orbitale. Kohlenstoff könnte demnach nur zwei Bindungen mit den halb besetzten p-Orbitalen eingehen, die Realitaet zeigt also, dass dieses Modell zur Beschreibung von Methan nicht geeignet ist.

Also hat man das Modell der Hybridisierung eingeführt, das für alle Verbindungen mit Elementen der 2. Periode (C, N, O) gute Dienste leistet. Da der Kohlenstoff im Methan vier gleiche Bindungen hat führt man ein (wie gesagt, das ist ein nicht beweisbares Modell, das aber gute Dienste leistet), dass das 2s Orbital und die drei 2p Orbitale zu vier gleichwertigen sp3 Orbitalen (der Name kommt einfach durch die Zusammensetzung von einem s und drei p-Orbitalen) verschmelzen, die sich dann durch die 4 Elektronen in der 2. Schale des Kohlenstoff einfach besetzt werden und sich im Raum mit weitestmöglichen Abstand, dh. tetraedrisch, anordnen. Diese vier einfach besetzten so3 Orbitale koennen jetzt 4 gleichwertige Bindungen zu den Wasserstoffen eingehen.

Das ist die Grundidee der Hybridisierung, mit der man andere Moleküle ebenfalls beschreiben kann. Man geht allgemein folgendermaßen vor: Man zählt die Zahl der Bindungspartner, wobei zu beachten ist, dass ein nicht gebundenes Elektronenpaar ebenfalls als Bindungspartner zählt. In Deinem Beispiel N2O2 hat jedes N drei Bindungspartner (eine Bindungspartner ist N, eine Bindungspartner ist O, ein Partner ist das nicht gebundene Elektronenpaar am N. Im Hybridisierungsmodell brauche ich nun drei gleichwertige Bindungen (es ist egal, dass es sich um unterschiedliche Bindungspartner handelt), die man aus einem s und zwei p-Orbitalen gewinnt, der Stickstoff ist also sp2 hybridisiert und es werden insgesamt drei sp2 Orbitale gebildet. Zwei der sp2 Orbitale sind einfach besetzt, eines (das nicht gebundene Elektronenpaar) ist doppelt besetzt. Die drei sp2 Orbitale nehmen weitestgehenden Abstand ein, also 120° (wie ein Mercedesstern). Es bleibt am N ein einfach besetzes p-Orbital zurück, das die Doppelbindung zum O bildet. Analog sind die O-Atome sp2 hybridisiert (3 Bindungspartner, einmal zum N und zwei nicht bindenden Elektronenpaare), das weiterhin besetzte p-Orbital bildet die Doppelbindung zum N.

Schau Dir mal alles an, und wenn Du dann noch konkrete Fragen hast, schreib morgen noch einmal.

Viel Erfolg
Gruß
Oliver Reiser

 

David Gatsby: Säuren

Warum haben Säuren grundsätzlich ganz ähnliche Eigenschaften? Das mus irgendetwas mit den H-Atomen oder den H3O+ Ionen zu tun haben

Mit freundlich Grüßen

David Gatsby

Antwort:

Hallo David,

in der Tat, die Protonen H+ oder, da ein Proton nicht alleine in lösung vorliegen kann sondern an Wasser gebunden ist H3O+ liegen die ähnlichen Eigenschaften.

Eine Säure ist gibt leicht Protonen ab, das ist genau die hervorstechendste Eigenschaft jeder Säure.

Es gibt aber schon Eigenschaften, in denen sich auch Säuren unterscheiden. Zum Beispiel sind Säuren wie Schwefelsäure oder Salpetersäure in der Lage, andere Substrate zu oxidieren, was z. B. HCl nicht kann.

Gruß
Oliver Reiser

 


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