6.1.6. Moleküle mit trigonal–bipyramidaler Geometrie
Wie kommt es dazu ?
Von einem Atom gehen 5 Bindungen aus. Das Atom hat keine freien (einsamen) Elektronenpaare.
Nach dem VSEPR–Modell stoßen sich die Elektronenpaare ab. Sie versuchen, sich möglichst weit voneinander zu entfernen und ordnen sich daher in den Ecken einer trigonalen Bipyramide an. Wir nennen diese Anordnung den AL5–Molekültyp.
Ansehen : Starten Sie die JSmol–Visualisierung durch Anklicken der Bipyramide in Bild 1. Betrachten Sie das Molekül aus verschiedenen Richtungen und blenden Sie in 3 Schritten die trigonale Bipyramide ein und wieder aus.
Was ist eine trigonale Bipyramide ?
Eine trigonale Pyramide ist eine Pyramide, die als Grundfläche ein gleichseitiges Dreieck hat. Berühren sich 2 solche Pyramiden an den Grundflächen (die eine steht dann aufrecht, die andere auf der Spitze), so erhält man eine trigonale Bipyramide.
Was wissen wir über die Liganden ?
Die Liganden sind nicht äquivalent.
Sehen wir uns zuerst einmal die 3 Liganden an, die die Grundfläche der beiden Pyramiden bilden. Man nennt sie äquatoriale Liganden. Die Bindungen vom Zentralatom zu diesen äquatorialen Liganden haben untereinander einen Winkel von 120°.
Dann gibt es noch die anderen beiden Liganden, die an den Spitzen der Bipyramide sitzen. Sie heißen axiale Liganden. Der Winkel zwischen äquatorialen und axialen Bindungen beträgt 90°. In Bild 2 sind die äquatorialen Bindungen rot, die axialen blau gefärbt.
Jeder äquatoriale Ligand hat also 4 Nachbarn, nämlich die beiden anderen äquatorialen Liganden und die beiden axialen Liganden. Die Winkel betragen zweimal 120° und zweimal 90°. Jeder axiale Ligand hat 3 Nachbarn unter einem Winkel von 90°.
Daraus ergibt sich, dass rund um einen äquatorialen Liganden mehr Platz ist (wegen der größeren Bindungswinkel). Große Liganden nehmen also bevorzugt äquatoriale Positionen ein.
Ansehen : Starten Sie die JSmol–Visualisierung durch Anklicken der Bipyramide in Bild 2. Mit dem Knopf „Markieren” können Sie die axialen Bindungen blau und die äquatorialen Bindungen rot färben.
Beispiele
Moleküle vom Typ AL5 sind nicht allzu häufig.
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