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Räumliche Struktur der Moleküle - Isomerie

Strukturtheorie in der organischen Chemie

Um verstehen zu können, wie Moleküle sich verhalten, ist es wichtig, ihre räumliche Struktur zu kennen. Sind zum Beispiel die Atome in einem Molekül linear angeordnet, oder sind die Moleküle gewinkelt? Sind sie flach oder räumlich? Da die Moleküle nicht sichtbar sind, muss indirekt auf ihren Aufbau geschlossen werden. Es wird also vom Verhalten der Moleküle auf ihre Struktur geschlossen. Zuerst ist es natürlich wichtig zu wissen, welche Atome und wie viele jeweils in einem Molekül vorhanden sind. Die durch Elementaranalyse von vielen Verbindungen erhaltenen Informationen über die Art und das Verhältnis der Elemente zueinander führten zu den folgenden generellen Erkenntnissen:

  • Atome gehen in Verbindungen nur eine bestimmte Anzahl Bindungen ein. Das Maß dafür wird als Valenz bezeichnet.
Tab.1
Mouse
Abb.1
Methan

Kohlenstoff kann vier Bindungen eingehen und ist tetravalent

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Abb.2
Wasser

Sauerstoff ist divalent

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Abb.3
Bortriflorid

Bor ist trivalent

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Abb.4
Hydrogenchlorid

Wasserstoff und die Halogene sind monovalent

  • Das Element Kohlenstoff kann eine oder mehrere Valenzen für Bindungen zu anderen Kohlenstoff-Atomen verwenden. Er kann sich also mit sich selbst verbinden und Mehrfachbindungen mit sich selbst eingehen und seine Valenz kann daher unterschiedlich sein.
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Abb.5
Ethan
Abb.6
Ethen (Ethylen)
Abb.7
Ethin (Acetylen)

Ethan hat eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung, Ethen eine Doppelbindung, Ethin eine Dreifachbindung.

Übung

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