Diskussion:Hybridorbital

ursprüngliche Version

Die ursprüngliche Version dieses Artikels scheint dem entsprechenden Absatz im Artikel Orbital zu entstammen. --Night Ink 23:52, 19. Sep 2004 (CEST)

Danke, dieser Artikel hat mir sehr geholfen!!! --134.169.240.181 00:30, 24. Sep 2004 (CEST)

Beispiele

in der tabelle mit den schönen bildern, beim sp hybridorbital, ist CO2 angegeben. müsste es nicht CO sein? und CO2 dann bei dem sp2 hybrid als beispiel angegeben werden? ;) 88.70.44.113

Bin zwar kein experte, aber Kohlenstoffdioxid als lineares Molekül sollte aus zwei 2p-Hybridorbitalen und zwei p-p-Bindungen aufgebaute werden (insgesammt 4 Bindungen). ist also richtig --Cepheiden 09:39, 12. Jul. 2008 (CEST)

Was ist Hybridisisierung?

Hallo, wer kann mir sagen was Hybridisisierung nun genau ist? Wie kann der ionische Bindungsanteil einer Verbindung abgeschätzt werden? Welche Eigenschaften von Werkstoffen im Baubereich sind durch die verschiedenen Bindungstypen bestimmt? liebe grüße

Bilder in Tabelle

Wenn jemand der Meinung ist, dass man die Bilder nicht in die Tabelle geben soll, weil sie sie zu sehr verzerren, kann ich das wieder umändern.

FelixP 15:52, 26. Jun 2006 (CEST)FelixP

Vielleicht müsste man weniger scrollen, wenn die Bilder in den Zeilen (drei Bilder pro Zeile) wären und die Bschriftung darunter? -Hati 16:07, 26. Jun 2006 (CEST)

werde das mal versuchen FelixP 17:13, 26. Jun 2006 (CEST)FelixP

Gefällt mir so ganz gut, vor allem weil ein direkter Vergleich ("synoptisch") der Orbitale möglich ist. -Hati 18:45, 28. Jun 2006 (CEST)

Verständnis

Ich bin nicht ganz damit einverstanden, dass im Molekül die Entartung aufgehoben ist. Hybridisierung heisst ja gerade, dass man die Orbitalen auf einem gemeinsamen Niveau bring, quasi auf einem gemeinsamen Nenner. Entartung heisst ja Quantenmechanisch `auf dem selben Niveau`

Bitte sage mir, ob dies eine meine Fehlüberlegung ist und erkläre mir, wie es du gemeint hasst. Oder ist es ein Fehler deinerseits? Danke vielmals!

Warum Hybrid-Orbital als Lemma?

Warum wird das Lemma Hybrid-Orbital und nicht Hybridorbital genannt. Die Schreibweise Hybrid-Orbital ist zwar nach deutscher Rechtschreibung erlaubt aber eigentlich weder in der Literatur noch in belibigen Nachschlagewerken gebräuchlich. Ich bin für eine Verschiebung --Cepheiden 22:58, 30. Mai 2007 (CEST)

denke auch, dass "Hybridorbital" besser ist FelixP 23:29, 1. Jun. 2007 (CEST)

Ohne Bindestrich ist die Schreibweise durchaus häufiger. Verschoben. --Lycrazius 17:32, 23. Nov. 2008 (CET)

Kommentar zur physikalischen Interpretation

"...Während die Entartung in einem freien Atom durch die Spin-Bahn-Wechselwirkung aufgehoben ist und damit Orbitale mit unterschiedlichem Gesamtdrehimpuls unterschiedliche Energieeigenwerte haben, hebt in Molekülen der Einfluss der elektrischen Felder der Nachbaratome die Entartung der Orbitale auf." --> der einfluss der nachbaratome kompensiert die energieaufspaltung anstatt die entartung aufzuheben, oder? die entartung ist doch vorher gar nicht gegeben, wie schon durch den einfluss der spin bahn kopplung begründet.

"Die Hybridorbitale bilden wie alle an Atombindungen beteiligten Orbitale durch Mischung mit den Orbitalen der Nachbarmoleküle Molekülorbitale." --> durch mischung mit den orbitalen der nachbaratome, oder? (nicht signierter Beitrag von 141.20.12.72 (Diskussion | Beiträge) 14:42, 8. Aug. 2008 (CEST))

Vorschläge

Ich denke es wäre besser für den Grund der Hybridisierung die Minimierung der Gesamtenergie anzugeben (Maximierung der Gitterenergie - > siehe Demtröder 3). Das mit der Entartung scheint nicht ganz richtig zu sein oder zumindest nicht so leicht verständlich. Die mathematische Dastellung kann einfacher/deutlicher sein. Linearkombination der Wellenfunktionen und dann die Formel die angegeben ist als Folge, die sich aus der Normierung usw. ergibt. (nicht signierter Beitrag von 87.78.110.76 (Diskussion | Beiträge) 03:34, 17. Feb. 2009 (CET))

QS Physik

Ich habe den Artikel mal auf QS-Physik gesetzt. Ich glaube, dass der so ganz gut ist, aber die Diskussionsbeiträge „Verständnis” und „Kommentar zur physikalischen Interpretation” stimmen mich bedenklich. Wäre nett, wenn das mal jemand inhaltlich prüfen und verständlicher oder richtiger formulieren könnte. -- the-pulse 23:51, 25. Mai 2009 (CEST)

ein bisschen Kritik bzgl. Physik, Grafiken und "Mathe"

Ich bin Physiker und wollte gerade per Wikipedia mein Gedaechtnis auffrischen... die Hauptprobleme mit dem Artikel, die mir aufgefallen sind:

• Was genau zeigt die Grafik Datei:Ch4 hybridization.svg? Die Beschreibung des Autors kann ich nicht finden -- aber sie zeigt ganz sicher keine Bindungsachsen, die in Form eines Tetraeders angeordnet sind. Beim Methan muss es aber eine Tetraederform sein. Dementsprechend ist die Grafik mit der Unterschrift "sp3 Hybridisierung bei Methan." falsch. Im englischen Artikel wird die Grafik mit einem 'translates to' verwendet, soll also vermutlich einen "Zwischenzustand" zeigen. -> Bild genau erklaeren oder lieber loeschen

• In der Beispielsektion sind viele bunte Bilder. Nur leider ist gar nicht erklaert, was genau abgebildet ist und was welche Farben zu bedeuten haben. Ich kann mit den Abbildungen nichts anfangen... -> eine Legende und eine Erklaerung muss her!

• In der phys. Interpretation ist der Satz "...hebt in Molekülen der Einfluss der elektrischen Felder der Nachbaratome die Entartung der Orbitale auf. In Molekülen treten somit Hybridorbitale als energetisch günstigere Überlagerungen von Orbitalen mit unterschiedlichem Bahndrehimpuls auf." aeusserst schwammig. Ich weiss die perfekte Erklaerung nicht auf Anhieb, aber dieser Zusammenhang ist in dieser Allgemeinheit formuliert recht sicher falsch.

• Mathematische Beschreibung: dieser Artikel ist meiner Meinung nach kein geeigneter Platz, um auf den reelen Spezialfall einer unitaeren Transformation hinzuweisen. Ebenso ist die Definition des Skalarprodukts an dieser Stelle nicht hilfreich. -> Ich wuerde in dem Mathe-Abschnitt alles ab "Soll ein ganzer Satz von Hybridorbitalen gebildet werden" loeschen.

-- Jgehrcke 11:00, 16. Mai 2011 (CEST)

Stimme in allen Punkten zu, bis auf die erste Anmerkung. Wenn man genau hinschaut, sieht man den Tetraeder; ein schönes Bild ist es trotzdem nicht. Die vielen Bilder kann man ruhig behalten, jemand wird sich schon finden, der sie erklären mag. --77.191.249.5 00:05, 19. Nov. 2011 (CET)

Hybridorbitale mit d-Orbitalen; Hypervalenz

Seit Langem schon weiß man, dass Hybridorbitale wie sp3d2 gedankliche Krücken zu Veranschaulichung von Molekülgeometrien sind, aber nicht mehr als das. Die d-Orbitale sind energetisch zu hoch als dass sie in eine Hybridisierung einbezogen werden könnten. Es gibt aber andere Konzepte, die solche Moleküle wie SF_6 erklären können. Das sollte zumindest im Text erwähnt werden.

Außerdem gibt es so etwas wie Hypervalenz nicht. Die Resonanzformeln ohne Hypervalenz mit hohem ionischem Anteil sind maßgeblich für die wahre elektronische Struktur. Ein anschaulicher Artikel hierzu ist vor Kurzem erschienen. Hey (Diskussion) 10:23, 15. Jun. 2012 (CEST)

Non-integer Hybridization - deutschsprachiger Begriff und Erklärung

Hallo, vor kurzer Zeit wurde das Thema "non-integer Hybridization" in den Artikel in Form der Pseudoübersetzung "nicht ganz Zahl hybridisation" eingebracht. Da ich auf die Schnelle keinen passenden deutschsprachigen Begriff gefunden habe, habe ich die Bezeichnung zunächst in "nicht ganzahlige Hybridisierung" geändert. Ich weiß aber nicht ob der Begriff in der deutschsprachigen Literatur so vorkommt. Daher bitte ich die Chemikerkollegen hier die korrekte Bezeichnung und die noch fehlende Erklärung nachzutragen. Danke --Cepheiden (Diskussion) 15:10, 5. Okt. 2013 (CEST)

Winkel

Jeder der 3 Winkel eines gleichseitigen Dreiecks beträgt 60° und nicht 120° oder 109,5°. Daher ist die Zeichnung insofern falsch, als dass andere Winkel gemeint sind. Aber dann muss man das auch so kennzeichnen! ws (3 unsignierter Beiträge: 16. Sep. 2017, 14:37-39 von 91.248.55.99)

passt schon so. Die 120° bzw 109,5° sind die Winkel zwischen den Linien, die das Zentrum des Dreiecks/Tetrateders mit seinen Ecken verbinden.--Alturand (Diskussion) 19:19, 16. Sep. 2017 (CEST)

Richtig, aber ich kann mir vorstellen, dass andere auch darüber stolpern könnten. Daher (vorschlagsweise) Legenden ergänzt. Wer das übertrieben findet, soll es verbessern. --jbn (Diskussion) 19:56, 16. Sep. 2017 (CEST)

Sind Hybridorbitale die Ausnahme oder der Normalfall?

“Die durch die Berechnung der Aufenthaltswahrscheinlichkeit der jeweiligen von den Elektronen erzeugten Orbitale stimmen nicht immer mit den aufgrund chemischer Eigenschaften zu vermutenden Formen überein.”

Gehört hier nicht das „nicht immer“ durch „meistens nicht“ ausgetauscht? –– HolgerFiedler (Diskussion) 11:54, 8. Okt. 2017 (CEST)

Das Beispiel ist da auch irgendwie Quark - oder zumindest undeutlich ausgedrückt. Hybridorbitale entstehen durch Übergangswahrscheinlichkeiten (Hoppings) zwischen den zu Grunde liegenden Orbitalen. Im isolierten Atom gibt es die normalerweise nicht, das die Orbitale ja per Definition orthogonale Zustände sind. Erst durch die Umgebung und ihre Symmetrie wird die Orthogonalität aufgehoben und es entstehen Mischzustände/Hybridorbitale, die normalerweise auch Zustandsanteile der Nachbarn enthalten. Nur weil es im Methan einen energetisch günstigeren Zustand mit 4 H-Atomen als Nachbarn gibt, die sich aufgrund der Coulomb-Abstoßung tetaedrisch anoordnen, entsteht aus Symmetriegründen das sp³-Hybridorbital, das aber auch Beiträge vom Wasserstoff s-Orbital hat. Wenn im o.g. Satz die chenmischen Eigenschaften der isolierten Atome gemeint sind, dann sollte da also "niemals" stehen, für den Fall, dass die chemischen Eigenschaften der Verbindungen und die Hybridorbitale aus Zuständen des isolierten Atoms gemeint sind, dann wäre "außer im reinen Element nicht", und wenn außerdem noch die Hybridorbtale der beteiligten Bindungspartner gemeint sind, dann würde mich ein Beleg für die Behauptung interessieren.--Alturand (Diskussion) 12:23, 8. Okt. 2017 (CEST)

Was hier der Normalfall und was die Ausnahme ist, weiß ich nicht, zumal wir uns hier im Rahmen starker Näherungen bewegen, die alle nicht genau stimmen. Vielleicht würde "... stimmen des öfteren nicht ..." besser passen. Bei der Gelegenheit habe ich ein physikalisches Argument eingefügt, warum das ganze überhaupt stattfindet. (Das mit den hoppings habe ich nicht so ganz verstanden. Umschreibst Du damit die Linearkombination orthogonaler BAsiszustände?) --jbn (Diskussion) 13:19, 8. Okt. 2017 (CEST)

Mechanismus

Den ersten Satz kann man schnell falsch deuten! "Die in der Quantenmechanik berechenbaren Aufenthaltswahrscheinlichkeiten der von den Elektronen besetzten Orbitale stimmen nicht mit den aufgrund chemischer Eigenschaften nachgewiesenen Formen überein." Natürlich gibt die Quantenmechanik hier die richtigen Ergebnisse. Der Punkt hier ist vielmehr, dass die Orbitale der freien Atome anders aussehen als die Hybridorbitale, die in einer Bindung entstehen. Wenn noch jemand dieser Meinung ist, sollte er das korrigieren! (unsigniert 77.182.45.220 19:57, 27. Nov. 2018‎)

Den (mir schon länger) etwas seltsam klingenden Satz hab ich umgebaut. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:45, 27. Nov. 2018 (CET)

Ich habe soeben den Abschnitt Mechanismus in Vorgehen umbenannt und bearbeitet. Die Überschrift suggeriert, dass es sich bei der Hybridisierung um einen in einem Atom oder Molekül beobachtbaren Vorgang (ein Prozess, der Zeit benötigt) handle. Dies ist aber nicht der Fall. Das Risiko falscher suggestiver Wirkung besteht m. E. besonders dadurch, dass es auch den Begriff des Reaktionsmechanismus gibt. Den Text des Abschnitts habe ich in diesem Sinne bearbeitet. Mir ist im lange zurückliegenden Chemiestudium nicht klar gewesen, was Hybridisierung tatsächlich ist. Fragen an Kollegen wie auch Fragen hier auf dieser Diskussionsseite haben mich bewogen, diese Bearbeitung vorzunehmen. In vielen Fällen war nicht so richtig klar, dass Hybridisierung ein Rechenschritt ist. Wir Chemiker haben so viele zweckmäßige wie merkwürdige Modelle, dass wir manchmal Modell und Wirklichkeit sprachlich durcheinanderbringen. Wer es besser weiß, mag den Text weiter verändern. --Joachim Schnitter (Diskussion) 05:25, 2. Mär. 2024 (CET)

Da bin nicht glücklich mit: Zuwenig Physik in der Erklärung, denn natürlich läuft die sog. Hybridisierung als ein wirklicher Vorgang ab, wenn ein einzelnes C sich mit 2 H_2 verbindet, und zwar von Anfang an aus energetischen Gründen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 15:47, 2. Mär. 2024 (CET)

Danke für die Rückmeldung. Was bedeutet es denn, dass die Hybridisierung als wirklicher Vorgang abläuft? Wenn es ein Vorgang ist, müsste es ja Zwischenzustände geben. Wie nah müssen sich denn die Atome kommen, um die Hybridisierung auszulösen? Wir trennen die Orbitale in solche des Kohlenstoffs und des Wasserstoffs, und diese weiter in s-, p- usw. Orbitale, weil uns dies ermöglicht, die Bausteine unseres Modells einzeln zu analysieren und zu beschreiben. Nach meinem Verständnis ist es der Natur schlichtweg egal, was wir davon verstehen. In ihr ist immer gleichzeitig alles mit jedem kombiniert. Die Elektronen findet man dann dort, wo es ihnen energetisch am bequemsten ist. Und dieses „dort“ lässt sich manchmal gut durch Hybridorbitale beschreiben. Ich bestreite, dass sich die Natur erst ein Hybridorbital bastelt, damit die Elektronen einen energetisch günstigen Zustand einnehmen können. Man könnte fragen, ob es z. B. ein sp³-Hybridorbital auch gibt, wenn gar kein oder weniger als drei H-Atome in der Nähe sind.

Ich zitiere Moore, Hummel: Physikalische Chemie, 3. Aufl. (1983): „Die »Erklärung« gerichteter Valenz- und Bindungswinkel durch Hybridorbitale ist seit der Publikation des Buches The Nature of the Chemical Bond im Jahre 1939 durch Linus Pauling ein sehr populäres Modell unter Chemikern. Dennoch sollte man den quantitativen Wert des Hybridmodells nicht überbewerten. Andere allgemeine Konzeptionen wurden vorgeschlagen, die gleichermaßen zufriedenstellend experimentelle Daten gerichteter Bindungen korrelieren und »erklären« konnten.“ Hier wird ganz deutlich, dass ein Hybridorbital eine modellhafte Vorstellung ist. Durch die Konstruktion von Hybridorbitalen lässt sich die Zahl der Integrale, die bei der LCAO-Methode zu berechnen sind, reduzieren, indem geschickt die Symmetrie dieser Orbitale ausgenutzt wird. Ein Hybridorbital ist demnach ein Rechentrick aus einer Zeit, als man unter einem Computer noch in erster Linie eine Person mit Logarithmentafel und Rechenschieber verstand. Um ein reales physikalisches Phänomen handelt es sich nicht. --Joachim Schnitter (Diskussion) 22:46, 2. Mär. 2024 (CET)

Mit so einem Beleg in der Hintermannschaft kann ich nicht mithalten und bin auch kein wirklicher Experte in Molekül-physik. Aber: selbst wenn die sp³-Hybridisierung einst als Abzählvers alias Rechentrick erfunden wurde, um die tetragonale Anordnung der C-Bindungen hinzubekommen, dürfte sie in der Realität ihre Entsprechung haben in entsprechend geformten Natürlichen Orbitalen zB des CH_4. Das müssen wir hier nun nicht unbedingt weiter vertiefen, aber danach suchen könnte man bei Dichtefunktionaltheorie, Molekulardynamik oder Korrelationsdiagrammen (Struktur des 1-Elektronenspektrums in Abhängigkeit vom Abstabd der Kerne). Wobei man übrigens nicht vergessen darf, dass es sich bei alldem ausschließlich um Näherungslösungen zwecks vereinfachter Berechenbarkeit handelt, also um -- "Rechentricks". --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:00, 3. Mär. 2024 (CET)

Ich tendiere und rate persönlich dazu, ein natürliches System und ein Modell dieses Systems streng auseinanderzuhalten, empfinde es jedoch als verführerisch, dem Modell mehr als einen ideellen Charakter zuzugestehen, wenn es die experimentellen Befunde gut wiedergibt. Dies ist ja in der Regel das Ergebnis von viel Arbeit vieler Köpfe. Auf dem Weg, als „Wahrheit“ akzeptiert zu werden, hat es zumindest auch eine soziale Prüfung durch viele Kritiker durchlaufen, und Wahrheiten akzeptieren wir auch dann als solche, wenn sie nicht vollständig sind, z. B. nur gute Näherungen. Da die Hybridorbitale, die zur Beschreibung der Molekülsymmetrien herangezogen werden, pragmatisch betrachtet sehr gute Näherungen der experimentellen Befunde liefern, ist ihre Popularität verständlich. Als Chemiker bin ich immer wieder halb elektrisiert, halb amüsiert von den nullten und ersten Näherungen, die Bindestrichformeln, Kästchen mit einem oder zwei Pfeilen (Spinrichtungen) u. ä. darstellen, die tatsächlich den Erkenntnisgewinn und die chemisch-technische Entwicklung massiv befördern. Kekulés Halbtraum, in dem er ein lebendiges Modell des Benzolrings schaute, ist ein prägnantes Beispiel. Mit Verdruss betrachte ich allerdings die Konsequenzen dieser verständlichen Vermischung von Natur und Modell, wenn ich mir z. B. die Beiträge auf YouTube anschaue, die von engagierten Newcomern produziert wurden, um die Grundzüge der Quantenchemie zu erklären. Hier werden teilweise haarsträubende Verständnisfehler und Hinzudichtungen als Wahrheiten verkauft, Natur und Modell sind kaum noch unterscheidbar. Auf anderem Niveau aber auch nicht ohne Schwäche für die Verwechslung ist ein Klassiker unter den Lehrbüchern: Die 7. Auflage von P. Sykes: Reaktionsmachanismen der Organischen Chemie (1976) hält zunächst noch Natur und Modell getrennt, fällt aber schon im nächsten Satz auf die Nase: „Man kann dem Rechnung tragen, indem man das 2s- und die drei 2p-Orbitale zu vier neuen, untereinander gleichwertigen und überdies zur Herstellung stärkerer Bindungen befähigten Orbitalen verschmilzt […]. Diese neuen Orbitale sind als sp³-Hybridorbitale bekannt, der Prozeß, durch den sie entstehen, als Hybridisierung:“ Zuächst ist es noch ein*e Chemiker*in („man“), die die Orbitale verschmilzt, gleich darauf wird daraus ein natürlicher Prozess. Ich zumindest verstehe den zweiten Satz genau so. Der Sykes hat jahrzehntelang das Thema Reaktionsmechanismen abgeräumt. Deshalb hatte ich auch die Überschrift des Abschnitts verändert. Besten Dank noch einmal, Bleckneuhaus, für das Feedback. --Joachim Schnitter (Diskussion) 21:09, 3. Mär. 2024 (CET)