Wirksamkeit von Elektronenpaarbindungen?

Wann ein Dipolmolekül vorliegt, weißt du sicher selbst, was die "Wirksamkeit" ist, das versuche ich dir jetzt zu verständlichen. Bei Wasser liegt ein Dipol vor, das heißt, dass eine Seite des Moleküls (hier der Sauerstoff) durch seine stärkere Elektronegativität die Elektronen (ja auch die von den Wasserstoffatomen) näher an sich zieht. Dadurch bekommt er eine negativere Partialladung, man bezeichnet sie als "delta -". Die Wasserstoffe sind nun leicht positiviert und man schreibt ihnen die Ladung "delta +" zu. Jetzt kannst du dir vorstellen, dass sich plus und minus anziehen, so ist es auch bei den Dipolwechselwirkungen, denn Wasserstoffatome aus einem Wassermolekül nähern sich am liebsten einem anderen Sauerstoffatom in einem anderen Wassermolekül. Bei Waser haben wir hier den besonderen Namen der "Wasserstoffbrückenbindung". Aber auch andere Dipole haben solche Dipolwechselwirkungen.

Elektronenpaarbindungen entstehen, wenn ein zwei Atome zwischen sich ein bindendes Elektronenpaar ausbilden. Dieses entsteht aus den Außenelektronen der beteiligten Atome und ist relativ stark gegenüber den Dipol-WW und den VDW-Kräften.

Die VDW-Kräfte resultieren aus den Dipolmomenten (nicht mit Dipol-WW verwechseln) von sich annährenden Teilchen. Nehmen wir hier z.B. ein langkettiges Alkan, wie Decan.

Wenn sich zwei Decan-Ketten einander nähern, so ziehen sie sich an, weil die Elektronen, die um jedes einzelne Atom schwirren jeweils eine sehr leichte Ladungsänderung ähnlich wie bei den Dipol-WW bewirkt. Sind z.B. alle Elektronen auf der linken Seite des Atoms, so ist die rechte Seite logischerweise positiver und die linke negativer. Natürlich werden es nie alle sein, die auf einer Seite sind, aber in etwa so funktioniert das, denn eine Seite hat immer eine Bestimmte, wenn auch nur ganz leichte, Ladung.

Die VDW-Kräfte sind eigentlich eine sehr schwache angelegenheit, allerdings können sie bei längerkettigen Molekülen durchaus eine ziemliche Stärke entwickeln, da sich die einzelnen Ladungen addieren. Bei langkettigen Alkanen sind sie z.B. Verursacher dafür, dass man diese nicht einfach destillieren kann, ohne dass sie sich zersetzen. Wenn man die Siedepunkte der Homologen Reihe der n-Alkane in ein Diagramm einträgt, so bekommt man eine recht schöne gerade, allerdings bekommt sie irgendwann einen Knick - ab hier ist Schluss mit Destillation bei Normaldruck, da sich die Substanzen vorher zersetzen. Schuld sind hier die in der Menge starken Van der Waals Kräfte, die sich auf den Siedepunkt auswirken und die kovalenten Bindungen zerstört sind, bevor die Substanz das Sieden anfängt. Danach bleibt nur noch Destillation im Vakuum übrig, allerdings sind auch hierbei recht schnell Grenzen gesetzt.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.

Gruß, Robin