Chemie: Wahrscheinlichkeit einer Strukturformel?
Hi, also meine Frage ist: wie genau weiß man, wann eine Strukturformel wahrscheinlicher ist, als die andere. Es gibt ja immer verschiedene Möglichkeiten, nur weiß ich nicht genau wie man erklären kann, dass nun mal die eine eher in der Natur vorkommt. Liegt das an der Ladung??
Tut mir leid für diese Frage, da sie wahrscheinlich ziemlich leicht ist... und Dankeschön schon mal im voraus :)
3 Antworten
Es gibt ja immer verschiedene Möglichkeiten
Nein, die gibt es in der Regel nicht. Man kann zwar zu einer gegebenen Summenformel teilweise eine Unzahl von Strukturformeln (Isomeren) konstruieren, das hat als Ursache aber lediglich die mangelnde Information, die in der Summenformel steckt. Bei C6H6 gibt es beispielsweise schon eine irre Anzahl an Strukturen, die sich dazu konstruieren lassen,. Als Chemiker habe ich allerdings sofort die Verbindung Benzol im Kopf. Das hat aber nur mit der persönlichen Erfahrung und nichts mit grundsätzlichen Wahrscheinlichkeiten zu tun. Allenfalls könnte man thermodynamisch argumentieren. Da ist es einfach so, dass gewisse Strukturen aufgrund ihrer innewohnenden Energie (Spannung) kaum stabil und somit unwahrscheinlich sind.
Aber, abgesehen von der Summenformel gibt es ein System, die Molekülstrukturen eindeutig zu bezeichnen. Das nennt man die Nomenklatur. Weltweit verbindlich ist die Nomenklatur nach IUPAC. Und dann ist es endgültig vorbei mit Wahrscheinlichkeiten. Denn damit werden die Moleküle eindeutig beschrieben, so dass jeder, der die Regeln dieses Werkes beherrscht, eine genaue Kenntnis vom Molekülaufbau einer Verbindung erhält. Das ist aber selbst für gestandene Chemiker bei komplexen Verbindungen nicht immer einfach. Beispiel: Methyl(1R,2R,3S,5S)-3-(benzoyloxy)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octan-2-carboxylat Aber auch Chemiker können da - wie auch bei den meisten Naturprodukten - schneller etwas mit dem Trivialnamen anfangen.
Im Chemieunterricht am Gymnasium werden die chemischen Vebindungen meist so vorgestellt, ohne dass man auf ihre Struktur näher eingeht. Ob- Einfach- oder Doppelbindungen vorhanden ist, das lässt sich experimentell im Schülerversuch leicht feststellen. Das Benzol, das von Picus48 erwähnt wurde, macht die große Ausnahme, denn hier wird im Unterricht auf die Struktur näher eingegangen.
Strukturen werden heute mit physikalisch-chemischen Methoden erforscht, und hier spielt die Massenspektroskopie eine Hauptrolle.
Wie es zu verschiedenen Strukturen kommt war Deine Frage. Ene kurze Antwort am Beispiel an einem Element, dem Kohlenstoff: Im Laufe von vielen millionen Jahren hat sich aus Holz unter Luftabschluss die Kohle gebildet. Spielten aber ein sehr hoher Druck und eine hohe Temperatur eine Rolle, so kam es zur Bildung von besonderen Kohlenstoffstrukturen, dem Diamant und dem Graphit.
Hast du vielleicht ein Beispiel? Daran lässt sich das meist besser erklären.
Grundsätzlich kann man aber sagen, dass z.b. Strukturformeln mit mehr Ladungen unwahrscheinlichet sind, weil sich Ladungen nun mal nicht gern trennen. Außerdem würden mir jetzt noch "unbeliebte" Oxidationszahlen einfallen. Äußere Faktoren können auch eine Rolle spielen, z.b Lösungsmittel, Magnetfelder etc.
Ich hab gerade leider kein passendes Beispiel, aber ich denke ich hab es jetzt im insgesamten verstanden. Vielen lieben Dank für deine schnelle Antwort:D
Kein Problem, wenn dir noch ein Beispiel einfällt, sag bescheid :D
Hmmm, ich denke gerade an die Unterschiede zwischen Wannen - und Sesselform eines 6-Ringes. So ganz ohne Basis sehe ich die Frage doch nicht - auch wenn das nicht gemeint sein mag... ;)