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4. Bindungseigenschaften

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Chemie der Nichtmetalle
This chapter is in the book Chemie der Nichtmetalle
4.1 Allgemeines1134Bindungseigenschaften4.1 AllgemeinesIn den vorstehenden Kapiteln wurden die Theorien derverschiedenen chemischen Bin-dungen dargelegt. Bisher ist aber nicht dieFrage gestelltworden, wie eigentlich eineko-valente Bindung zu definieren und innerhalb eines Moleküls abzugrenzen ist. Die IU-PAC-Definition1lautet:Thereisachemical bond between twoatoms or groups of atomsin the case that theforces acting between them aresuchastolead to theformation of anaggregationwithsufficientstabilitytomakeitconvenientforthechemiststoconsideritasan independent molecular species.In diesem Zusammenhang stellen sich aberweitereFragen:(a) Haben allekovalenten Bindungen gleiche oder ähnliche Eigenschaften?(b) WelchemessbarenUnterschiedegibteszwischenverschiedenenσ-Bindun-gen und zwischenσ-u ndπ-Bindungen?(c) Wiekann man die unterschiedliche Reaktivitätkovalenter Bindungen deu-ten undverstehen?ZurBeantwortungdieserFragenisteszweckmäßig,möglichstvieleexperimentelleMes-sungen ankovalenten Bindungenvorzunehmen, die Messwertezuv ergleichen und mitHilfedertheoretischenBindungsmodellezuinterpretieren.Esergibtsichdabei,dasseinekovalente Bindung zwar einTeil eines Moleküls ist, dass die Abgrenzung diesesTeilsgegen den Rest des Moleküls aber nahezu unmöglich ist, da das gesamte Molekül dieEigenschaften einer bestimmten Bindung beeinflusst. Bei einer genaueren Betrachtungzeigtsichnämlich,dassdieElektronenverteilungineinerBindungvonderKonfigurationallerübrigenElektronenabhängt,zumindestabervondenen,diederBindungunmittelbarbenachbartsind. Dies ist eineFolge der Delokalisierung derValenzelektronen über aus-gedehnte Molekülorbitale.Experimentell direkt oder indirekt zugängliche Bindungseigenschaften sind die Bin-dungsenthalpie (B.E.) und die Dissoziationsenthalpie (D), der Gleichgewichtskern-abstand (d)und die Valenzkraftkonstante (fr). Diese Größen und Begriffe sollen imFol-gendenerläutertwerden.IndiesemZusammenhanginteressierenauchnochdieBegriffeBindungsgradundBindungsordnung.FürqualitativeBetrachtungensollendieseoftver-wendeten Begriffe hiervorläufig soverstandenwerden, dass bei einerEinfachbindungnurσ-Bindungenvorliegen, während bei einerDoppelbindungzusätzlich eine ungefährgleich starkeπ-Bindungvorhanden ist. Bei einerDreifachbindunggibt es zusätzlichzumσ-System zweiπ-Bindungssystemevergleichbarer Stärkeinz weizueinander senk-rechten Ebenen. Klassische Beispiele dafür sind Ethan H3C–CH3,Ethen H2C=CH2undEthin HC≡CH. Oft sind Bindungen nach ihren Eigenschaften aber alsvonmittlererStärkeeinzustufen,wofür so wohl ein geeignetes Symbol als auch ein gängiger Begriff1IUPAC:International Union of Pure and Applied Chemistry

4.1 Allgemeines1134Bindungseigenschaften4.1 AllgemeinesIn den vorstehenden Kapiteln wurden die Theorien derverschiedenen chemischen Bin-dungen dargelegt. Bisher ist aber nicht dieFrage gestelltworden, wie eigentlich eineko-valente Bindung zu definieren und innerhalb eines Moleküls abzugrenzen ist. Die IU-PAC-Definition1lautet:Thereisachemical bond between twoatoms or groups of atomsin the case that theforces acting between them aresuchastolead to theformation of anaggregationwithsufficientstabilitytomakeitconvenientforthechemiststoconsideritasan independent molecular species.In diesem Zusammenhang stellen sich aberweitereFragen:(a) Haben allekovalenten Bindungen gleiche oder ähnliche Eigenschaften?(b) WelchemessbarenUnterschiedegibteszwischenverschiedenenσ-Bindun-gen und zwischenσ-u ndπ-Bindungen?(c) Wiekann man die unterschiedliche Reaktivitätkovalenter Bindungen deu-ten undverstehen?ZurBeantwortungdieserFragenisteszweckmäßig,möglichstvieleexperimentelleMes-sungen ankovalenten Bindungenvorzunehmen, die Messwertezuv ergleichen und mitHilfedertheoretischenBindungsmodellezuinterpretieren.Esergibtsichdabei,dasseinekovalente Bindung zwar einTeil eines Moleküls ist, dass die Abgrenzung diesesTeilsgegen den Rest des Moleküls aber nahezu unmöglich ist, da das gesamte Molekül dieEigenschaften einer bestimmten Bindung beeinflusst. Bei einer genaueren Betrachtungzeigtsichnämlich,dassdieElektronenverteilungineinerBindungvonderKonfigurationallerübrigenElektronenabhängt,zumindestabervondenen,diederBindungunmittelbarbenachbartsind. Dies ist eineFolge der Delokalisierung derValenzelektronen über aus-gedehnte Molekülorbitale.Experimentell direkt oder indirekt zugängliche Bindungseigenschaften sind die Bin-dungsenthalpie (B.E.) und die Dissoziationsenthalpie (D), der Gleichgewichtskern-abstand (d)und die Valenzkraftkonstante (fr). Diese Größen und Begriffe sollen imFol-gendenerläutertwerden.IndiesemZusammenhanginteressierenauchnochdieBegriffeBindungsgradundBindungsordnung.FürqualitativeBetrachtungensollendieseoftver-wendeten Begriffe hiervorläufig soverstandenwerden, dass bei einerEinfachbindungnurσ-Bindungenvorliegen, während bei einerDoppelbindungzusätzlich eine ungefährgleich starkeπ-Bindungvorhanden ist. Bei einerDreifachbindunggibt es zusätzlichzumσ-System zweiπ-Bindungssystemevergleichbarer Stärkeinz weizueinander senk-rechten Ebenen. Klassische Beispiele dafür sind Ethan H3C–CH3,Ethen H2C=CH2undEthin HC≡CH. Oft sind Bindungen nach ihren Eigenschaften aber alsvonmittlererStärkeeinzustufen,wofür so wohl ein geeignetes Symbol als auch ein gängiger Begriff1IUPAC:International Union of Pure and Applied Chemistry

Chapters in this book

  1. Frontmatter I
  2. Inhalt VII
  3. Teil I: Die chemische Bindung
  4. 1. Einführung 3
  5. 2. Die chemische Bindung 9
  6. 3. Die VAN DER WAALS-Wechselwirkung 105
  7. 4. Bindungseigenschaften 113
  8. Teil II: Chemie der Nichtmetalle
  9. 5. Wasserstoff 149
  10. 6. Bor 195
  11. 7. Kohlenstoff 233
  12. 8. Silicium und Germanium 267
  13. 9. Stickstoff 309
  14. 10. Phosphor und Arsen 355
  15. 11. Sauerstoff 399
  16. 12. Schwefel, Selen und Tellur 431
  17. 13. Die Halogene 485
  18. 14. Die Edelgase 525
  19. Backmatter 543
Readers are also interested in:
https://doi.org/10.1515/9783110211283.1.113

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  3. Teil I: Die chemische Bindung
  4. 1. Einführung 3
  5. 2. Die chemische Bindung 9
  6. 3. Die VAN DER WAALS-Wechselwirkung 105
  7. 4. Bindungseigenschaften 113
  8. Teil II: Chemie der Nichtmetalle
  9. 5. Wasserstoff 149
  10. 6. Bor 195
  11. 7. Kohlenstoff 233
  12. 8. Silicium und Germanium 267
  13. 9. Stickstoff 309
  14. 10. Phosphor und Arsen 355
  15. 11. Sauerstoff 399
  16. 12. Schwefel, Selen und Tellur 431
  17. 13. Die Halogene 485
  18. 14. Die Edelgase 525
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