Aromaten Flashcards
(112 cards)
In welchem Zustand befindet sich ein isoliertes Kohlenstoffatom?
Im Normalzustand, ohne Bindung; Elektronenkonfiguration: 1s² 2s² 2p².
Was bedeutet Hybridisierung beim Kohlenstoffatom?
Umformung von s- und p-Orbitalen zu gleichwertigen Hybrid-Orbitalen zur Ausbildung stabiler Bindungen.
Was ist eine sp³-Hybridisierung und wo kommt sie vor?
1 s + 3 p-Orbitale → 4 sp³-Orbitale
Beispiel: Methan (CH₄)
Alle 4 Orbitale sind eingebunden → Tetraeder
Was ist eine sp²-Hybridisierung und wo kommt sie vor?
1 s + 2 p-Orbitale → 3 sp²-Orbitale
1 p-Orbital bleibt bestehen (z. B. 2p_z)
Beispiel: Ethen (C₂H₄), Doppelbindung
Was ist eine sp-Hybridisierung und wo kommt sie vor?
1 s + 1 p-Orbital → 2 sp-Orbitale
2 p-Orbitale bleiben bestehen
Beispiel: Ethin (C₂H₂), Dreifachbindung
Welche Orbitale sind bei sp³-Hybridisierung beteiligt und wie viele Bindungen entstehen?
2s, 2pₓ, 2pᵧ, 2p𝓏 → 4 sp³-Orbitale
4 σ-Bindungen (z. B. in Ethan)
Welche Orbitale sind bei sp²-Hybridisierung beteiligt und wie viele Bindungen entstehen?
2s, 2pₓ, 2pᵧ → 3 sp²-Orbitale + 1 p𝓏-Orbital
3 σ-Bindungen + 1 π-Bindung (z. B. in Ethen)
Welche Orbitale sind bei sp-Hybridisierung beteiligt und wie viele Bindungen entstehen?
2s, 2pₓ → 2 sp-Orbitale + 2 p-Orbitale
2 σ-Bindungen + 2 π-Bindungen (z. B. in Ethin)
Wie unterscheiden sich σ- und π-Bindungen im Orbitalmodell?
σ-Bindungen: Überlappung entlang der Kernachse
π-Bindungen: Seitliche Überlappung von p-Orbitalen
Wie viele Bindungen haben Ethan, Ethen und Ethin im Orbitalmodell?
Ethan: 7 σ-Bindungen
Ethen: 5 σ-, 1 π-Bindung
Ethin: 3 σ-, 2 π-Bindungen
Was ist eine σ-Bindung?
Eine Bindung durch Überlappung von Orbitalen entlang der Kernachse, z. B. s+s, s+sp³, sp²+sp², 2sp, etc.
Welche σ-Bindungstypen und Bindungslängen gibt es?
H–H (s+s): 109 pm
H–C (s+sp³): 109 pm
C–C (sp³+sp³): 151 pm
Was ist eine π-Bindung?
Überlappung paralleler p-Orbitale (meist 2p_y oder 2p_z), seitlich versetzt zur Kernachse, z. B. in Doppel- oder Dreifachbindungen.
Welche π-Bindungstypen und Bindungslängen gibt es?
C=C (eine π-Bindung): 134 pm
C≡C (zwei π-Bindungen): 121 pm
Was ist Mesomerie?
Das Phänomen, dass sich die reale Struktur eines Moleküls zwischen mehreren Grenzstrukturen befindet; dabei sind π-Elektronen oder freie Elektronenpaare delokalisiert.
Welche strukturellen Voraussetzungen müssen für Mesomerie erfüllt sein?
Mehrfachbindungen und/oder freie Elektronenpaare
Diese müssen konjugiert sein, also durch eine Einfachbindung getrennt
Was sind die Regeln zur Aufstellung von Mesomerie-Formeln?
Gleiche Zahl an Valenzelektronen
Gleiche Atomrümpfe
Bevorzugt ohne Ladungstrennung
Oktettregel beachten
Wann ist eine Mesomerieform besonders günstig?
Wenn keine Ladungstrennung vorhanden ist
Wenn alle Atome ein Elektronenoktett haben
Wie sieht die Mesomerie beim Carboxylat-Ion (R–COO⁻) aus?
Zwei Grenzstrukturen mit delokalisiertem Elektronenpaar über beide O-Atome.
Was ist das charakteristische Merkmal der Mesomerie im Carbonat-Ion (CO₃²⁻)?
Drei gleichwertige Grenzstrukturen mit delokalisierten π-Elektronen über alle drei O-Atome.
Was passiert im Nitrat-Ion (NO₃⁻) durch Mesomerie?
Drei gleichwertige Grenzstrukturen; alle drei O-Atome teilen sich das π-System.
Warum liegen beim Buta-1,3-dien (C₄H₆) alle Atome in einer Ebene?
Weil die Doppelbindungen konjugiert sind und die π-Elektronen delokalisiert, also gemeinsam verteilt sind.
Welche Strukturmodelle von Benzol wurden historisch vorgeschlagen?
. Kekulé (1865): Alternierende Doppelbindungen im Ring
J. Dewar (1867): Zwei „offene“ Ringe mit Doppelbindungen
A. Ladenburg (1869): Prismatische Struktur
Welche drei Isomere entstehen bei Dibrombenzol-Reaktionen?
1,2- (ortho),
1,3- (meta),
1,4-Dibrombenzol (para)