MO-Diagramme – Bindungsordnung und Magnetismus
ChemieChemische BindungAlter 15–16
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Als Nächstes in Chemische Bindung
Besetzen Sie die MO-Diagramme der zweiatomigen Moleküle H₂ bis Ne₂ und der Ionen O₂⁺, O₂⁻, O₂²⁻ und N₂⁺ mit Elektronen. Die Simulation prüft das Aufbauprinzip, das Pauli-Prinzip und die Hundsche Regel und gibt dann Bindungsordnung, ungepaarte Elektronen und Magnetismus an. Testen Sie den Magnetismus mit einer Gouy-Waage und vergleichen Sie die Bindungsordnung mit Bindungslänge und Bindungsenthalpie.
Lektion: Chemische Bindung: MO-Theorie zweiatomiger Moleküle
Was sie zeigt
In der MO-Theorie kombinieren die Atomorbitale zweier Atome zu Molekülorbitalen: bindende Orbitale liegen energetisch tiefer, antibindende höher. Die Elektronen besetzen sie nach dem Aufbauprinzip, dem Pauli-Prinzip und der Hundschen Regel. Die Bindungsordnung ist ½(N_b − N_a): Je höher sie ist, desto kürzer und stärker ist die Bindung; Bindungsordnung 0 bedeutet kein stabiles Molekül. Ein Molekül mit ungepaarten Elektronen ist paramagnetisch. Die Theorie erklärt, warum Sauerstoff paramagnetisch ist, was eine Lewis-Formel nicht kann.
So funktioniert es
Wählen Sie im Tab MO-Diagramm die Teilchenart und die Energiereihenfolge. Mit Besetzung auf Von Hand tippen Sie auf ein Molekülorbital, um jedes Elektron zu setzen; Rückgängig entfernt das letzte, Löschen beginnt neu. Ein richtiger Grundzustand kommt in die Tabelle. Drücken Sie Magnet einschalten, um die Probe auf der Gouy-Waage zu testen. Der Tab Trends zeigt Bindungslänge und Bindungsenthalpie über der Bindungsordnung.
Einstellbare Parameter
- Tab MO-Diagramm, Trends
- Teilchenart H₂, He₂, Li₂, Be₂, B₂, C₂, N₂, O₂, F₂, Ne₂, H₂⁺, He₂⁺, N₂⁺, O₂⁺, O₂⁻, O₂²⁻
- Energiereihenfolge Wie beobachtet, Mit s-p-Mischung, Ohne s-p-Mischung
- Besetzung Von Hand, Automatisch
Fragen zum Erkunden
- Besetzen Sie O₂⁺, O₂, O₂⁻ und O₂²⁻: Wie ändern sich Bindungsordnung und Bindungslänge, wenn Elektronen in π*2p kommen?
- Warum wird O₂ in ein Magnetfeld gezogen, obwohl in seiner Lewis-Formel alle Elektronen gepaart sind?
- Die Gouy-Waage zeigt etwa 7,2 mg für O₂ und 2,7 mg für O₂⁺: Wie verrät dieses Verhältnis die ungepaarten Elektronen?
