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Wasserstoffbrückenbindung und Alkane passen nicht zusammen - eine Erklärung

In der Schule werden zahlreiche Bindungskräfte gelehrt, die innerhalb von und zwischen Molekülen wirksam sind. In diesem Zusammenhang kommt der Wasserstoffbrückenbindung eine besondere Bedeutung zu. Doch diese spezielle Bindungsart bildet sich nicht bei allen Molekülen aus. Mit ein wenig chemischem Hintergrundwissen werden Sie leicht erkennen, aus welchem Grund beispielsweise Wasserstoffbrückenbindungen und Alkane nicht zusammenpassen.

Wasser bildet Wasserstoffbrückenbindungen aus.
Wasser bildet Wasserstoffbrückenbindungen aus.

Alkane und Wasserstoffbrückenbindung - zwei chemische Begriffe näher erläutert

Bevor Sie nachvollziehen können, warum Alkane keine Wasserstoffbrückenbindung eingehen, sollten Sie sich die beiden chemischen Begriffe näher ansehen.

  • Bei den Alkanen handelt es sich um Verbindungen, die ausschließlich Kohlenwasserstoff- und Wasserstoffatome enthalten. Jedes Kohlenstoffatom geht hierbei vier Bindungen ein, wobei es entweder an andere Kohlenwasserstoffe oder aber an Wasserstoffe bindet. Im Unterschied zu den Alkenen oder Alkinen handelt es sich ausschleßlich um Einfachbindungen.
  • Das Methan bildet das kleinstmögliche Alkan, das aus einem Kohlenstoff besteht, an dem vier Wasserstoffatome gebunden sind.
  • Bei der Wasserstoffbrückenbindung handelt es sich um eine Bindungsart, bei der stark elektronegative (Maß für das Bestreben, in einer Verbindung Bindungselektronen an sich heranzuziehen) Atome wie Sauerstoff oder Fluor einen Bindungsaprtner stark zu sich heranziehen. Ein Blick auf das Periodensystem der Elemente zeigt, dass vor allem Atome, die weit rechts stehen, an Elektronegativität zunehmen (natürlich mit Ausnahme der Edelgase).
  • Im Rahmen der Wasserstoffbrückenbindung entsteht durch das Heranziehen der Elektronen durch die Sauerstoffatome eine negative Ladung, während der andere Bindungspartner - ein Wasserstoffatom -  eine positive Partialladung erhält.
  • Das Wasserstoffatom bindet dann auf der anderen Seite an ein anderes elektronegatives Atom.

Keine Passung zwischen Alkanen und Wasserstoffbrückenbindung

  • Alkane bilden keine Wasserstoffbrückenbindungen aus, da die Bindungspartner innerhalb eines Alkanmoleküls nicht die zu dieser Bindungsart passenden Eigenschaften aufweisen.
  • So sind rund um das Kohlenstoffatom zwar zahlreiche Wasserstoffatome angelagert, aber der Bindungspartner Kohlenstoff weist keine hohe Elektronegativität auf. Das Bestreben des Kohlenstoffs, ein Bindungselektron an sich heranzuziehen, ist also vergleichsweise gering. 
  • Weil Alkane eben nicht elektrisch polarisiert sind, ist eine Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen nicht möglich. Es fehlen die zugehörigen Bindungspartner mit einer hohen Elektronegativität.
  • Doch welche Bindungskräfte sind stattdessen innerhalb des Alkanmoleküls wirksam? Es handelt sich hier um die Van-der-Waals-Kräfte. Diese Kräfte kommen durch eine gegenseitige Beeinflussung beteiligter Elektronen zustande. Durch Ladungsunterschiede wird ein kurzer temporärer Dipol erzeugt, der wiederum die Dipolmomente benachbarter Atome induzieren kann.
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