Strukturformeln von Stickoxiden - was ist falsch?

Wissenschaft Chemie
#1

Liebe Chemiker,

ich sollte neulich „Lewis-Formeln für die Oxide des Stickstoffs“ aufstellen. Dabei habe ich mir unter anderem diese hier ausgedacht.

Beim Überprüfen anhand von Wikipedia fiel mir auf, dass sie nicht stimmen (d.h, dass sie nicht die „wahren“ sind). Mir wollen aber keine Argumente einfallen, weshalb dem so ist (und der Übungsleiterin an der Uni auch nicht).

Ihr werdet meine Frage schon erraten haben: weshalb sind diese Strukturformeln falsch oder nicht wahrheitsgemäß?

Liebe Grüße
Matthias

Falls das mit dem Verlinken nicht klappt: hier der Link nochmal in Klartext:
http://www.bilder-hochladen.net/files/lio5-1-c4ca-jp…

#2

Hi

Die Frage ist wohl eher, unter welchen Bedingungen WÄREN diese Verbindungen stabil.

Die mit den dreieckigen Ringen stechen mir gleich drei Dinge in die Augen. Viel Stickstoff, viel Sauerstoff, viel Ringspannung = PENG! (sollte man es überhaupt synthetisieren können)

Naja und so viele Stickstoffe auf einem Haufen, und dann noch Sauerstoff drin, das fliegt eigentlich direkt in die Luft.

Guck mal hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Nitrosylazid

Grüße

Karana

#3

Hallo,

ich sollte neulich „Lewis-Formeln für die Oxide des
Stickstoffs“ aufstellen. Dabei habe ich mir unter anderem diese hier ausgedacht.

denke dir halt vielleicht diese aus:
http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/ac/hjd/lehr…

http://www.schule-studium.de/Chemie/Chemieunterricht…

Liebe Grüße

dto.

Tankred

#4

Also wenn man sich die Frage stellen kann unter welchen Bedingungen die Strukturformeln, die ich mir zunächst ausgedacht hatte, stabil wären, heißt das wohl auch, dass ihnen kein prinzipieller Fehler zugrunde liegt, dass sie regelkonform sind.

Deine Begründung, weshalb man diese Verbindungen dennoch nicht findet, leuchtet mir ein, wird aber wohl kaum verhindern, dass ich in die gleiche Falle wieder tappe, sobald es sich um andere Elemente als Stickstoff und Sauerstoff handelt. Im Prinzip mag ich eine solche Zurückweisung der Logik in ihre Schranken zu Gunsten des Gefühls (man wird es wohl ins Gefühl bekommen können, welche Verbindungen trotz des Erfüllens aller Regeln instabil sind), nur traute ich mich nicht einen solchen Sachverhalt auch in einer Naturwissenschaft anzunehmen.

Vielen Dank für deine Antwort,
Matthias

#5

Hallo Nix_schlecht: Beim aufstellen der Lewis-Formeln von Molekülen muss (u.a.) die Elektronegativität (EN) der beteiligten Elemente berücksichtigt werden. Siehe z.B. Periodensystem der Elemente von VCH. Gruss. Paul

#6

Danke auch für deine Antwort, auch wenn meine Frage letztendlich in die Richtung ging: „Was kann ich machen, um mir nächstes Mal gleich diese hier (http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/ac/hjd/lehr…) auszudenken?“

Matthias

#7

„Was kann ich machen, um
mir nächstes Mal gleich diese hier
(http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/ac/hjd/lehr…)
auszudenken?“

Hi

Auf dieses Problem wirst du immer und immer wieder in der Chemie (und höchstwahrscheinlich auch in den anderen Naturwissenschaften) stoßen. Natürlich könnte dir vielleicht ein Experte genau beschreiben warum diese Verbindung nicht zustande kommen kann bzw. unter welchen Bedingungen.

Aber ohne das „Gefühl“ ob etwas klappt oder nicht, kommst du nicht weiter. In der Forschung wird auch erstmal einer Idee, eben ein Gefühl, nachgegangen, in einem Experiment. Danach wird sich zeigen, ob das richtig war oder nicht. Es gibt eben nicht für alles Regeln, die dann immer direkt zum richtigen Ergebnis führen.

Und auch wenn es hier vielleicht Regeln gibt, betrachte es als Übung, dieses gewisse Gefühl zu entwickeln.

Grüße

karana

P.S.: In der Wissenschaft ist das Staunen und Sich-Wundern wichtig!

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#8

Hallo Nix_schlecht,

Danke auch für deine Antwort, auch wenn meine Frage
letztendlich in die Richtung ging: „Was kann ich machen, um
mir nächstes Mal gleich diese hier
(http://www.chemie-biologie.uni-siegen.de/ac/hjd/lehr…)
auszudenken?“

na das dürfte doch nicht zu schwer sein:

Wie du schriebst, bist du an einer Uni und solltest neulich: „Lewis-Formeln für die Oxide des Stickstoffs“ aufstellen.
Irgendwo steht an deiner Uni sicher ein Chemie-Lehrbuch, z.B.: C.E. Mortimer, „Chemie“ herum.
In der 6. Auflage finden sich im Inhaltsverzeichnis drei Seitenangaben hinter dem Stichwort: „Lewis-Formel“.
Auf mehreren Seiten sind grundlegende Beispiele wie man die von dir gewünschten Lewis- Formeln aufstellen kann erklärt.
Auf Seite 119 z.B. die gut nachvollziehbare Lösung zur Aufgabe: „Welches ist die Lewis-Formel für Salpetersäure?“
Kannst die Stellen vielleicht auch der überfragten Übungsleiterin an der Uni zeigen.

Tankred

#9

P.S.: In der Wissenschaft ist das Staunen und Sich-Wundern
wichtig!

besonders über Leute wie Nix_schlecht, die hier immer noch nach dem „Nürnberger Trichter“ fragen.

#10

Tolle Logik
Im Sinne der Regeln der Elektronentheorie der Valenz nach Lewis sind deine Formeln (natürlich bis auf die fehlenden nicht- bindenden Elektronenpaare) allesamt richtig. Du könntest dir auch noch ein N4O10 nach Zahlen zusammenmalen, mit vier N=O Einheiten an den Spitzen eines Tetraeders und sechs N-O-N’s als Tetraederkanten.

Dass die Verbindungen in dieser Form nicht existieren oder instabil sind, erklären das Prinzip der Energieminderung und Entropieerhöhung einerseits und von allem neuere Theorien über die Unterstruktur der Elektronenhüllen, die weit über die Lewis- Theorie hinausgehen, letztere ist immerhin über hundert Jahre alt. Wenn man die neueren Theorien nicht kennt oder –was wohl eher zutrifft- _nicht kennen wil_l, muss man eben auswendig lernen, welche N-O-Verbindungen es gibt!! Und das gleiche gilt für die nächste Periode unter dem Stickstoff, in der keine Analogschlüsse von den eben gelernten N-O- Verbindungen auf P-O- Verbindungen möglich sind. Also wieder auswendig lernen. Was an sich nicht schlecht ist.

Angesichts dieser Umstände aber von einer >Zurückweisung der Logik in ihre Schranken zu Gunsten des Gefühls

#11

Nun, ich hatte ja ursprünglich gefragt, ob es Regeln gibt, die die von mir geposteten Strukturformeln als fehlerhaft ausweisen. Dabei hatte ich durchaus auch auf Theorien spekuliert, die über meinen bisherigen Kenntnisstand hinausgehen. Als eine derartige Antwort nicht sofort kam, bin ich dann zugegebener Maßen unetntschuldbar schnell auf den Trichter des Ins-Gefühl-kriegen-müssen gekommen.
Letzteres kann sicherlich auch nicht schaden, für meinen Ausspruch mit der >Zurückweisung der Logik in ihre Schranken zu Gunsten des Gefühls

#12

Nürnberger Trichter
Hallo Tankred,

den nürnberger Trichter kannte ich in der Tat noch nicht. Dennoch möchte ich zu meiner Verteidigung noch anmerken, dass ich mich ein wenig dümmer und unwissender gestellt habe, als ich bin.

Gruß,
Matthias