Um zu bestimmen, welche Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung am längsten ist, ohne die genauen Bindungslängen zu kennen, können wir logische Schlussfolgerungen auf Basis der Elektronenstruktur und der Bindungsstärke anwenden. Grundsätzlich gilt: Je mehr Elektronen zwischen zwei Atomen geteilt werden, desto stärker sind die Anziehungskräfte und kürzer ist die Bindung.
Um zu bestimmen, welche Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung am längsten ist, ohne die genauen Bindungslängen zu kennen, können wir logische Schlussfolgerungen auf Basis der Elektronenstruktur und der Bindungsstärke anwenden. Grundsätzlich gilt: Je mehr Elektronen zwischen zwei Atomen geteilt werden, desto stärker sind die Anziehungskräfte und kürzer ist die Bindung.
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Somit suchen wir nur Bindung mit den wenigsten geteilten Elektronen.
Einfachbindung: Eine einfache Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung teilt ein Elektronenpaar zwischen zwei Kohlenstoffatomen. Da dies die geringste Menge an geteilten Elektronen ist, wird diese Bindung im Vergleich zu Doppel- oder Dreifachbindungen schwächer und länger sein.
Zweifachbindung in CHOH=CH2 und Ethen: Eine Doppelbindung teilt zwei Elektronenpaare. Die erhöhte Anzahl an geteilten Elektronen führt zu einer stärkeren Anziehung zwischen den Atomen und somit zu einer kürzeren Bindung als eine Einfachbindung.
Dreifachbindung: Hier werden drei Elektronenpaare zwischen den Kohlenstoffatomen geteilt, was die stärkste und kürzeste Bindung unter den aufgeführten Optionen ergibt, da die elektrostatische Anziehung zwischen den Kohlenstoffkernen durch drei geteilte Elektronenpaare am größten ist.
Aromatische Bindung im Benzol: Diese Bindungen sind durch eine Resonanzstruktur charakterisiert, bei der die Doppelbindungen nicht fixiert, sondern über den Ring verteilt sind. Diese Resonanz bewirkt, dass die Bindungslängen zwischen denen einer Einzel- und einer Doppelbindung liegen, jedoch strukturell durch die Delokalisation der Elektronen etwas kürzer und stärker als eine reine Einfachbindung sind.
Somit sind Einfachbindungen am längsten, was auch der Lösung entspricht.
Die genauen Bindungslängen brauchst du nicht auswendig zu lernen. Vielmehr hilft es zu verstehen, was eine Bindung bedeutet und sich daraus Schlüsse zu ziehen. Darauf zielen auch Fragen, wie diese ab, wofür auch ein umfassendes Verständnis der Chemie notwendig ist.