Molekülstruktur

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Geometrie von Wasser mit Bindungslängen und Bindungswinkeln

Als Molekülstruktur oder Molekülgeometrie wird die geometrische, räumliche relative Anordnung der Atome in einem Molekül bezeichnet. Sie bestimmt maßgeblich wichtige Eigenschaften wie das elektrische Dipolmoment.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Beschreibung werden meist kartesische Koordinaten (x, y, z) verwendet, um die Positionen der Atome anzugeben, oder auch interne Koordinaten, d. h. Bindungslängen und Bindungswinkel und ggf. Diederwinkel. Diese können durch das Auftreten von Symmetrien usw. in 32 Punktgruppen zusammengefasst werden. Die Beschreibung erfolgt typischerweise in der nach Arthur Schoenflies benannten Schoenflies-Symbolik.

Experimentell kann die Molekülstruktur mittels Kristallstrukturanalyse oder Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) ermittelt werden. Für kleine Moleküle aus wenigen Atomen kann die Struktur auch mit den Methoden der Theoretischen Chemie berechnet werden. Eine ungefähre Abschätzung ist mit dem VSEPR-Modell möglich.

Beispiele
Atome am Zentralatom Freie Elektronenpaare Sterische Zahl Form Idealer Bindungswinkel (Bsp.) Beispiel Bild
2 0 2 linear 180° CO2 Linear-3D-balls.png
3 0 3 trigonal-planar 120° BF3 Trigonal-3D-balls.png
2 1 3 gebogen 120° (119°) SO2 Bent-3D-balls.png
4 0 4 tetraedrisch 109,5° CH4 AX4E0-3D-balls.png
3 1 4 trigonal-pyramidal 109,5° (107,8°) NH3 Pyramidal-3D-balls.png
2 2 4 gebogen 109,5° (104,48°)[1][2] H2O Bent-3D-balls.png
5 0 5 trigonal-bipyramidal 90°, 120° PCl5 Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png
4 1 5 wippenartig ax–ax 180° (173,1°),
eq–eq 120° (101,6°),
ax-eq 90°
SF4 Seesaw-3D-balls.png
3 2 5 T-förmig 90° (87,5°), 180° (175°) ClF3 T-shaped-3D-balls.png
2 3 5 linear 180° XeF2 Linear-3D-balls.png
6 0 6 octaedrisch 90°, 180° SF6 AX6E0-3D-balls.png
5 1 6 quadratisch-pyramidal 90° (84,8°) BrF5 Square-pyramidal-3D-balls.png
4 2 6 quadratisch-planar 90°, 180° XeF4 Square-planar-3D-balls.png
7 0 7 pentagonal-bipyramidal 90°, 72°, 180° IF7 Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png
6 1 7 pentagonal-pyramidal 72°, 90°, 144° XeOF5− Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png
5 2 7 pentagonal-planar 72°, 144° XeF5− Pentagonal-planar-3D-balls.png
8 0 8 quadratisch-antiprismatisch XeF8(2−) Square-antiprismatic-3D-balls.png
9 0 9 tricapped trigonal-prismatisch ReH9(2−) AX9E0-3D-balls.png

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. AR Hoy, PR Bunker: A precise solution of the rotation bending Schrödinger equation for a triatomic molecule with application to the water molecule. In: Journal of Molecular Spectroscopy. 74. Jahrgang, Nr. 1, 1979, S. 1–8, doi:10.1016/0022-2852(79)90019-5, bibcode:1979JMoSp..74....1H.
  2. Archived copy. Archiviert vom Original am 3. September 2014; abgerufen am 27. August 2014.Vorlage:Cite web/temporär