Aufgabe 3
Begründen Sie die dreidimensionale, tetraedrische Struktur des Methan-Moleküls mit einem geeigneten Atommodell.
Das Elektronenpaar-Abstoßungs-Modell (EPA-Modell) und das Kugelwolken-Modell eigenen sich sehr gut, um die tetraedrische Struktur des Methan-Moleküls zu erklären.
Nach dem EPA-Modell stoßen sich Elektronenpaare aufgrund der gleichen Ladungen der Elektronen gegenseitig ab. Der energetisch günstigste Zustand stellt sich dann ein, wenn die Elektronenpaare den größtmöglichen Abstand zueinander einnehmen.
Es gibt nur eine räumliche Anordnung der Elektronenpaare, bei denen der Abstand maximal ist, nämlich die tetraederförmige Anordnung.
Auch das Kugelwolken-Modell kann die tetraederförmige Anordnung der H-Atome gut erklären, denn die vier Kugelwolken des Kohlenstoff-Atoms sind bereits tetraederförmig ausgerichtet. Der Grund hierfür ist ebenfalls die gegenseitige Abstoßung der vier Außenelektronen.