MolecuLab
Animationen zur kovalenten chemischen Bindung
Es geht bei den Videos um die kovalente Bindung zwischen zwei gleichartigen Atomen, die in einem Molekül vereinigt sind, und zwar um H2, F2, N2 und O2, sowie um die Bindungen zwischen C-Atomen, an denen Hybridorbitale beteiligt sind.
Man erhält die Molekülorbitale in guter Näherung, indem man die Wellenfunktionen der Atomorbitale der beteiligten Atome addiert (Linear combination of atomic orbitals, LCAO). Da die Elektroniumdichte proportional zu ψ2 ist, ist die Ladungsverteilung des Elektroniums im Molekül anders als es die der beteiligten Atome einzeln wäre.
Die Animationen zeigen, wie sich die Elektroniumdichte ändert, wenn man die beiden Atome, die zunächst einen größeren Abstand voneinander haben, übereinander schiebt.
Dieser Vorgang wird auf zwei Arten dargestellt. Im unteren Teil der Videos sieht man farblich kodiert, wie sich die Elektroniumdichte verhält. Darüber ist die Entwicklung der “Differenzelektroniumdichte” dargestellt: Die Abweichung der aktuellen Dichte von der, die man hätte, wenn die Orbitale der beiden Atome nichts voneinander merken würden, d.h. wenn man nicht die Wellenfunktionen addiert, sondern die Dichte selbst. Diesen Bildern sieht man besonders gut das Entstehen des elektrostatischen Beitrags zur Bindung an. Hier ist:
rot negativ
blau positiv
Liste der Videos
Wasserstoff
Kohlenstoff, Hybridorbitale
Stickstoff
Sauerstoff
Fluor