Bindungsordnungsrechner

Berechnen Sie die Molekülorbital-Bindungsordnung aus der Anzahl bindender und antibindender Elektronen.

Molekulare Bindungsordnung berechnen
Zählen Sie die Elektronen in bindenden und antibindenden Molekülorbitalen und geben Sie beide Summen ein.

Über die Molekülorbital-Bindungsordnung

Die Bindungsordnung ist ein kompaktes Maß für die resultierende bindende Wechselwirkung zwischen zwei Atomen. In der Molekülorbitaltheorie verbinden sich Atomorbitale zu energieärmeren bindenden und energiereicheren antibindenden Orbitalen. Elektronen in einem bindenden Orbital stabilisieren das Molekül; Elektronen in einem antibindenden Orbital wirken dieser Stabilisierung entgegen. Zur Berechnung wird die Zahl antibindender Elektronen von der Zahl bindender Elektronen abgezogen und die Differenz durch zwei geteilt. Eine größere positive Bindungsordnung entspricht meist einer stärkeren, kürzeren Bindung. Eine Bindungsordnung von eins ähnelt einer Einfachbindung, zwei einer Doppelbindung und drei einer Dreifachbindung. Molekülorbitalrechnungen können auch gebrochene Werte ergeben, insbesondere für Molekülionen oder delokalisierte Systeme. Null bedeutet, dass die gewählte Orbitalbesetzung keine Nettobindung liefert; aus dieser Konfiguration ist daher keine stabile konventionelle Bindung zu erwarten. Ein negatives Ergebnis bedeutet, dass die antibindende Besetzung überwiegt und die Bindungsbildung stark benachteiligt. Erstellen oder konsultieren Sie zuerst das Molekülorbitaldiagramm der chemischen Spezies. Besetzen Sie die Orbitale nach Aufbauprinzip, Pauli-Prinzip und Hundscher Regel und beachten Sie die für das Molekül richtige Orbitalreihenfolge. Zählen Sie dann alle Elektronen in als bindend gekennzeichneten Orbitalen und alle Elektronen in antibindenden Orbitalen. Nichtbindende Elektronen gehen nicht in die Formel ein, da sie die Bindung in dieser vereinfachten Bilanz weder stärken noch schwächen. Die übliche Molekülorbitalbeschreibung von Sauerstoff enthält beispielsweise zehn bindende und sechs antibindende Elektronen. Die Differenz ist vier; geteilt durch zwei ergibt das eine Bindungsordnung von zwei. Stickstoff hat zehn bindende und vier antibindende Elektronen und damit die Bindungsordnung drei. Das Entfernen oder Hinzufügen eines Elektrons kann das Ergebnis um eine halbe Einheit verändern, je nachdem, ob es aus einem bindenden oder antibindenden Orbital entfernt oder dort eingefügt wird. Die Bindungsordnung hilft beim Vergleich von Bindungslängen, Dissoziationsenergien und relativer Stabilität, sagt das Molekülverhalten aber nicht vollständig voraus. Orbitalmischung, Elektronenkorrelation, Resonanz und die Wahl des theoretischen Modells können die Deutung beeinflussen. Der Rechner führt die übliche Lehrbuchrechnung der Molekülorbitaltheorie aus und sollte zusammen mit einem korrekt besetzten Diagramm verwendet werden.

Beispiele zur Bindungsordnung

ElektronenzahlenBindungsordnungDeutung
O₂: 10 bindend, 6 antibindend2Die resultierende Wechselwirkung entspricht einer Doppelbindung.
N₂: 10 bindend, 4 antibindend3Die resultierende Wechselwirkung entspricht einer starken Dreifachbindung.
He₂: 2 bindend, 2 antibindend0Gleiche Stabilisierung und Destabilisierung sagen keine Nettobindung voraus.
Positives O₂-Ion: 10 bindend, 5 antibindend2.5Das Entfernen eines antibindenden Elektrons erhöht die Bindungsordnung um eine halbe Einheit.

So berechnen Sie die Bindungsordnung

  1. Zeichnen oder beschaffen Sie das korrekte Molekülorbitaldiagramm der Spezies.
  2. Zählen Sie alle Elektronen in bindenden Molekülorbitalen.
  3. Zählen Sie alle Elektronen in antibindenden Molekülorbitalen.
  4. Geben Sie beide Summen ein und wählen Sie Bindungsordnung berechnen.

Häufige Fragen zum Bindungsordnungsrechner

Was bedeutet eine höhere Bindungsordnung?

Sie weist meist auf eine stärkere und kürzere Bindung zwischen den Atomen hin. Vergleiche sind bei eng verwandten Spezies mit ähnlichen Bindungsgerüsten am aussagekräftigsten.

Kann die Bindungsordnung gebrochen sein?

Ja, Molekülionen und delokalisierte Moleküle können gebrochene Bindungsordnungen haben. Ein Elektron in einem bindenden oder antibindenden Orbital hinzuzufügen oder zu entfernen verändert die Bindungsordnung um eine halbe Einheit.

Was bedeutet die Bindungsordnung null?

In der einfachen Molekülorbitalbilanz heben sich bindende und antibindende Beiträge auf. Die gewählte Elektronenkonfiguration sagt daher keine stabile Nettobindung voraus.

Werden nichtbindende Elektronen mitgezählt?

Nein. Nichtbindende Orbitale werden ausgelassen, weil sie weder einen bindenden noch einen antibindenden Nettobeitrag liefern. Gezählt werden nur Elektronen in ausdrücklich bindenden und antibindenden Orbitalen.

Ist dies dieselbe Bindungsordnung wie in Lewis-Strukturen?

Die Konzepte hängen zusammen, doch diese Rechnung verwendet ausdrücklich Molekülorbitalbesetzungen. Resonanzbasierte Lewis-Bindungsordnungen sind häufig Mittelwerte und werden anders hergeleitet.