Was ist an Kohlenstoff so besonders?
Bei meiner Chemie Recherche hab ich gelesen, dass Kohlenstoff den idealen Elektronegativitätswert hat, den perfekten Atomradius und eine besondere Elektronenkonfiguration hat. Und anscheinend hat Kohlenstoff deshalb so viele Verbindungen, aber meine Frage ist, warum Kohlenstoff so viel mehr Verbindungen hat als Bor oder Stickstoff, die eigentlich nicht viel anders sind?
4 Antworten
Du hast die Gründe doch bereits genannt.
Die mittlere EN von 2,5 erlaubt die Molekülbindung mit einer Vielzahl von Elementen und es hat vier Valenzen. Kohlenstoff kann problemlos lange Ketten mit sich selbst und Wasserstoff bilden und KH-Ketten sind aufgrund der schwachen aber tendentiell positiven Polarisierung des Wasserstoffs unempfindlich gegenüber dem Luftsauerstoff, ganz im Gegenteil zu vergleichbaren Silicium-Verbindungen. Verbindungen mehrerer Bor-Atome hingegen sind durch Elektronenmangel und Stickstoff-Ketten durch Elektronenüberschuss gekennzeichnet.
Die Vielzahl der Verbindungen ist an deren Stabilität gekoppelt. Andere Element-Verbindungen sind einfach (unter der Bedingungen auf der Erde) nicht stabil genug. Das soll nicht heißen, dass es auch viele Bor-Modifikationen gibt. Aber Bor ist eben nur in bestimmten Verbindungen stabil, wohingegen extrem viele Kohlen-Wasserstoff-Verbindungen stabil sind. Bis auf die, die man gerade synthetisieren möchte ... ;-)
Bor ist das Bisschen weniger elektronegativ, dass es in der Natur nur mit der Oxidationszahl +3 und in Verbindung mit Sauerstoff auftritt. Im Labor, in Abwesenheit von Wasser und Sauerstoff, ist die Chemie des Bor ähnlich vielfältig wie die des Kohlenstoff, allerdings für den Chemie-Anfänger recht bizarr.
Die Chemie des Stickstoff "leidet" darunter, dass das N2-Molekül so stabil ist. Ketten aus N-Atomen sind also nicht stabil, weil sich meist 2 zusammenfinden und verflüchtigen. In organischen Verbindungen.ist N aber ein häufiger und gern gesehener Gast, und es gibt noch viele weitere, dem Anfänger unbekannte Stickstoffverbindungen. Nur ein Bespiel ist die Stickstoffwasserstoffsäure, deren Salze Azide heißen: HN3, Strukturformel H-N=N=N.
Kohlenstoff ist (bis zu) vierwertig, Bor und Stickstoff sind (bis zu) dreiwertig, und von daher nicht wirklich mit Kohlenstoff vergleichbar.
Im Prinzip kannst du aber aus Bor und Stickstoff ähnliche Verbindungen herstellen wie aus Kohlenstoff, wenn du immer abwechselnd ein Bor- und ein Stickstoffatom nimmst. Die Elektronenkonfiguration ist der in entsprechenden Kohlenstoffverbindungen recht ähnlich, allerdings deutlich verschoben, weil Bor und Stickstoff eben doch anders geladene Atomkerne haben. Außerdem ist Bor sehr viel seltener als Kohlenstoff, sodass Bor-Stickstoff-Verbindungen schon deshalb nicht so häufig in der Natur vorkommen.
Eigenschaften.
Kohlenstoffist in seinen chemischen Eigenschaften einzigartig, weil er mit sehr vielen Elementen eine Verbindung eingeht. Die Zahl der ...
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