Startseite  - Kontakt  - Impressum
 
 
 
Start
 

Kontakt

Telefon: 04403-6020689

ws(at)chemievt.de

Atomare Daten

Ziel unseres 3. Buches ist die Berechnung von Stoffdaten und Phasengleichgewichte auf der Basis atomarer Daten, ähnlich den Modellen Joback für Stoffdaten und Unifac für Phasengleichgewichte, aber mit höherer Genauigkeit. Dies soll dadurch erreicht werden, indem die vollständige Struktur des Moleküls berücksichtigt wird. Format: https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_table_file, ACD/ChemSketch.

Wasserstoff H
Bohr'scher Radius a0= 0,529177E-10 m = 52,9177E-12m = 52,9177 pm = 0,529177 Å
Atomradius (kovalent) = 37,2 pm, Bindungslänge = 74,4 pm, Energie = 27,2114 eV
Bindungslänge (Proton-Proton) nach Kimball berechnet a = 72 pm (Christen S. 66)
van der Waals Radius r = 120 pm.
1 Å = 100 pm.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Bindungslänge ³) Marye A. Fox, James K. Whitesell: Organische Chemie. Spektrum Akademischer Verlag, 1995, ISBN 3-86025-249-6.
Anm.: sp bedeutet Hybridisierung der s- und p-Orbitale.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Bindungslänge 

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Atomradius

C-C Bindung  >C–C< (sp³-sp³)
Bindungslänge = 154 pm
Bindungswinkel = 109,47°, tetraedrisch

Ethen Doppelbindung >C=C< (sp³-sp²)
Bindungslänge = 134 pm
Bindungswinke = 120°, planar

Ethin Dreifachbindung –C≡C–
Bindungslänge = 120 pm
Bindungswinkel = 180 °, linear

C–H Bindung
sp³-H = 110 pm < (154 + 74,4) / 2 = 114,2
sp²-H = 109 pm > (134 + 74,4)/2 = 104,2
sp -H = 108 pm  > (120 + 74,4)/2 = 97,2 

C–O Bindung
Bindungslänge = 143 pm > (154 + 121)/2 = 137,5

C–N Bindung
Bindungslänge = 147 pm > (154 + 110)/2 = 132

OH-Gruppe
Bindungslänge = 96 pm < (121 + 74,4) = 97,7

Atomradien, Bindungslängen und Bindungsenergien nach Christen
Atomradien: H=30, C=77, N=70, O=66 pm
Bindungslängen: H2 =74, >C-C< =1,54, -N≡N- =1,094, O=O =1,207 pm

Tabelle1 Tabelle2 Tabelle3

Leybolds KaIottenmodell
https://de.wikipedia.org/wiki/Kalottenmodell
Das Kalottenmodell verwendet konstante Bindungsradien und konstante Wirkungsradien. Letztere beschreiben die Berührung der Moleküle einem Kristallmodell. Eine H-Kalotte sieht daher wie eine angeschnittene Kugel aus. Der Bindungsradius ist kleiner als der Wirkungsradius. Als Wirkungsradius kann der van der Waal'sche Radius (https://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Radius) verwendet werden.


Auszug aus https://de.wikipedia.org/wiki/Van-der-Waals-Radius. H hat danach einen van der Waals Radius von 110 pm


Kalottenmodell des Methans. Quelle: https://de.wiktionary.org/wiki/Methan

Das denkbar einfachste Molekülmodell könnte also dem Kalottenmodell nachempfunden werden.


Daten Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Bindungslänge
https://de.wikipedia.org/wiki/Bindungswinkel
http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/15/thc/bindung/tc022_h2plus.vlu/Page/vsc/de/ch/15/thc/bindung/bindungslaengen.vscml.html
Christen, H. Preuss

Literatur:
Atkins, Christen, Moelwyn-Hughes, Wedler

 

Berechnungen

Atomdurchmesser von Na und Cl aus der Dichte von NaCl:

MG = 58,4428 g/mol, Dichte = 2,1615 g/cm3, 1 Mol = 2 * 6,02214*1023 Atome (Na + Cl). 1 Mol = 58,4428 g/mol / 2,1615 g/cm³ = 27,038 cm3.

Atomvolumen Na bzw. Cl: V =  27,038 cm3 / 2 * 6,02214*1023 Atome (Na + Cl) = 2,244889*10-23 cm3.

Kubische Anordnung, d.h. würfelförmig.
Aus V die 3. Wurzel: l = 282,1*10-10 m = 282,1 pm. r = 141,05 pm.r(Na+) = 102 pm, r(Cl-)= 181 pm, Mittel = 141,5 pm. Die Abweichung vom berechneten Wert beträgt nur 0,2%.

(1 pm = 10-12 m)