MESOMERIE

I.  Definition

II.  Beispiele / Übungen

III.  Lösungen

Weitere Beispiele

Acetat-Anion H3C-COO-
Eine mögliche Strichformel ist:
(Richtig ist dabei: Alle Elektronen sind unter Berücksichtung
von Oktettschalen angeordnet.)

 

In der Realität sind aber beide CO-Bindungen gleichwertig!
Jede CO-Bindung hat 50% π -Charakter.
Die π-Wolke erstreckt sich über den ganzen O-C-O-Bereich.
Ein "Sondersymbol" wäre möglich.
Diese Schreibweise hat sich aber nicht durchgesetzt!

 


 


Mit dem Mesomeriepfeil ist die delokalisierte π-Wolke
als Überlagerung zweier Grenzstrukturen zeichenbar.

Bei anorganischen Ionen ist meistens die Aufstellung einer Grenzstruktur wegen der nötigen Formalladungen schwierig.
Der 2.Teil, die Entwicklung der weiteren benötigten Grenzstrukturen ist dann leichter.

Nitrat-Anion NO 3-  trigonal eben - 3 gleichartige NO-Bindungen
Für eine mögliche Strichformel müssen Formalladungen eingeführt werden,
um die Oktettschalen an N und O zu erreichen! 

 

Realität: Überlagerung von 3 Grenzstrukturen
{Jede NO-Bindung hat damit 1/3 π-Charakter.}

 

Eine solche, zwar formal mögliche, Grenzstruktur würde richtig
3 gleichartige NO-Bindungen beschreiben.
Mit zu großen Formalladungen hat sie aber nur geringes Gewicht!

 

 Diese Grenzstruktur scheint richtig drei gleichartige
NO-Bindungen zu beschreiben.
Sie verletzt aber die Oktettregel für N
und ist daher falsch!

 

Sulfat-Anion SO 42- tetraedrisch - 4 gleichartige SO-Bindungen
An O liegen Oktettschalen vor, an S darf eine Erweiterung vorliegen.
{In der Bindungstheorie: S kann auch d-Elektronen mit benutzen.}

 

Realität: Überlagerung von Grenzstrukturen
6 Strukturen lassen sich zeichnen,
die sich nur in der Lage der
zwei Doppelbindungen unterscheiden.

{Jede SO-Bindung hat damit 50% π-Charakter.}
Die π-Wolke erstreckt sich über das ganze S-O-Gerüst.

 

Beide Grenzstrukturen enthalten 4 gleichartige SO-Bindugen.
Wegen zu großer Formalladungen haben sie aber nur
ein geringes Gewicht!

 

Übungen - Geben Sie jeweils die Grenzstrukturen an:
{Zeichnen Sie nur die Strukturen, die zur Erklärung der Mesomerie wichtig sind; vermeiden Sie Strukturen mit
  zu großen Formalladungen. Zeichnen Sie für eine Tetraedergeometrie eine ebene Projektion, wie oben beim Sulfat.}

  1. Nitrit-Anion NO2- (gewinkelt)
  2. Carbonat-Anion CO32- (trigonal eben)
  3. Phosphat-Anion PO43- (tetraedrisch; beachten Sie für die Strichformeln, dass am P eine Oktetterweiterung möglich ist.)
  4. Distickstoffoxid N2O (linear NNO, die Grenzstrukturen haben Formalladungen!

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