Wieso sieht Kohlensäure so aus?
Gudden Tag,
Ich lerne derzeit für eine bevorstehende Chemieklausur, und bin auf ein Problem gestoßen, als ich die Valenzstrichformel von verschiedensten Molekülen versuchte zu bauen. Ich versuchte Kohlensäure darzustellen (Rechts), doch als ich im Internet nach der Lösung suchte um mein Ergebniss zu überprüfen, erschien mir nur die linke Konstruktion.
Nun meine Frage: Ist mein Versuch auch richtig? Schließlich erfüllt jeden Atom die Oktettregel, keines ist ein Radikal und auch kein Ion. Oder ist nur die linke Form richtig? Wenn ja, wieso?
4 Antworten
Weil die Formel links nunmal die korrekte Struktur von Kohlensäure angibt. Nur weil die Oktettregel erfüllt ist, kein Ion vorliegt usw. bedeutet das nicht, dass eine andere Struktur auch in Frage kommt. Wenn man einen Wolkenkratzer bauen soll, aber stattdessen ein Stadion errichtet, ist das Stadion ja auch kein Wolkenkratzer, selbst wenn es baulich einwandfrei ist.
Die OH Gruppen am C des Carbonyl (C=O) sind sauer, lassen H plus gerne mal fliegen.
Daran erkennst du Kohlensäure.
Eine O-O-O Gruppe ist ein Ozonid. Sowas gibt es ale reaktive, Energiereiche Produkte einer Reaktion von Carbenen mit Ozon. Ein 5er Ring aus 2 C's und den 3 O's
In diesem Fall ein 4erRing, wäre der interne Umbau des Moleküls zur Kohlensäure extrem exotherm, das Ding ist nicht stabil.
Nein, du wirst deine Lösung nirgendwo im Internet finden, denn sie ist aus mehreren Gründen falsch:
Der Bindungswinkel im Viereck wäre 90° und damit energetisch ungünstig. Das Molekül wäre also instabil.
Reine Kohlenwasserstoffe können keine aciden Protonen abgeben. Wie soll das von dir gezeichnete Molekül ein H+ abspalten können? Das wäre dann ja bei Methan genauso. Ist es aber nicht.
Bei der Bildung von Kohlensäure ist Wasser zunächst die Säure und protoniert den elektronenreichen Teil des CO2. Ein Blick in die EN Liste zeigt dir, daß dies der Sauerstoff sein muß.
Es gibt noch einige weitere Gründe, aber ich denke, das sollte reichen.
m.f.G.
anwesende
Mehrere Punkte sprechen gegen die falsche Struktur!
Die C-H-Bindung ist viel zu stabil. Da lassen sich WasserstoffAtome nicht als Protonen abspalten. Kohlensäure ist aber eine zweiprotonige Säure.
Die -O-O- ist recht reaktiv und stark oxidierend (PeroxoGruppe). Kohlensäure ist das aber nicht! Hier ist sogar eine -O3-Gruppe (Ozonid), was sogar schon explosiv wäre!
Die C=O-Bindung ist relativ stark und bildet sich 'gern'. Da die Kohlensäure aus Kohlenstoffdioxid durch Addition von Wasser entsteht, bleibt wenigstens eine C=O-Gruppe erhalten (von O=C=O).
Aufgrund der Struktur des CarbonatIons (CO3) kann das Ion mesomerie-stabilisiert werden was gut und typisch für SäureAnionen ist.