Grundlagen der Quantentheorie der chemischen Bindung

Zusammenfassung

Wie wir von der Chemie her wissen, können viele Atome sich zu ganz bestimmten Molekülen zusammenfügen, z.B. Atome des Chlors und Natriumszu Molekülen NaCl. Aber auch gleichartigeAtome können eine Bindung eingehen, wie etwa im Fall des Wasserstoffs H₂. Vor der Entstehung der Quantentheoriegab die Erklärung der chemischenBindung den Chemikernund ebenso den Physikern Rätsel auf. Zwar war es noch bei der Bindung zwischen Ionen,etwa dem negativ geladenen Chlor-Ion und dem positiv geladenen Natrium-Ion, einsichtig, daß sich infolge der Anziehung der beiden geladenenKörper ein gebundener Zustandergibt. Völlig rätselhaft hingegen blieb es, warum auch zwei gleiche Atome,die neutral sind (wie etwa das Wasserstoff-Atom) ,einen gebundenen Zustand eingehen können (homöopolare Bindung). Hier hat erst die Quantentheoriein grundsätzliches Verständnis dieser Bindung ermöglicht. Aber auch im Falle der Ionen-Bindung (auch heteropolare Bindung genannt), haben sich durch die Quantentheorie grundsätzlich neue Einblicke ergeben. Zum Beispiel muß man ja verstehen, warum überhaupt die Ionen sich erst einmal bilden und warum etwa das Elektron, das vom Natrium zum Chlor übergegangen ist, dort einen energetisch günstigeren Zustand vorfindet. Im folgenden wollewnir einige wichtige Grundideen zur Quantentheorie der chemischen Bindung entwickeln. Es sei aber schon hier darauf hingewiesen, daß Physik und Chemie von einer vollständigen Lösung dieses Problems noch weit entfernt sind. Dies beruht darauf, daß hier stets die Wechswelirkung mehrerer Teilchenzu berücksichtigen ist.