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Bruchstellen beim Ethenmolekül

Das Verhalten der Elektronen bestimmt die Dynamik im Ethenmolekül: (a) Wenn ein Laserpuls ein Elektron aus dem Molekülorbital zwischen den beiden Kohlenstoffatomen (gelb) entfernt und ein weiteres aus der Elektronenwolke, die je zwei Wasserstoffatome und ein Kohlenstoffatom umgibt (pink), so tendiert das Molekül dazu, in zwei CH₂⁺-Ionenzu zerbrechen. (b) Löst der Laserpuls Elektronen aus dem Orbital um ein Wasserstoffatom (blau) und eines aus der bereits erwähnten Elektronenwolke (gelb), so zerfällt das Ethenmolekül mit hoher Wahrscheinlichkeit in ein H⁺-Ion und ein C₂H₃⁺-Ion.

Oben links ein intaktes Ethenmolekül, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Kohlenstoffatomen, an denen jeweils zwei Wasserstoffatome hängen. Die Kohlenstoffatome sind durch zwei große Kugeln dargestellt, die Wasserstoffatome durch vier kleine Kugeln, ihre Verbindungen untereinander durch Balken. Das Laserpuls löst je ein Elektron nach oben rechts und unten rechts aus den Molekülorbitalen heraus, die sich um die beiden Kohlenstoffkugeln und senkrecht dazu um die beiden Wasserstoffkugeln befinden.
Oben rechts ein Ethenmolekül, das genau in der Mitte zwischen den Kohlenstoffkugeln aufgebrochen wurde. Die beiden Ionenfragmente driften nach links und rechts auseinander. Unten links wieder ein intaktes Ethenmolekül. Eines der beiden Elektronen wird aus einem Wasserstofforbital oben links am Molekül gelöst, das andere unten rechts aus der länglichen Elektronenwolke um die Kohlenstoffatome. Unten rechts dann ein Ethenmolekül, das nicht in seiner Mitte, sondern oben links aufgebrochen wurde. Ein einzelnes Wasserstoffatom driftet als Ionenfragment nach oben links, das übrige Molekülion, bestehend aus zwei großen und drei kleinen Kugeln, nach unten rechts.

Welt der Physik

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