Chemische Verbindung

Als Chemische Verbindung bezeichnet man eine Substanz, die aus zwei oder mehr verschiedenen chemischen Elementen besteht, welche – im Gegensatz zu Gemischen, Lösungen und Legierungen – in einem festen Atom- und daher auch Massenverhältnis zueinander stehen. Das Charakteristische ist die chemische Formel, mit der man unter Verwendung des Molgewichts z. B. die Menge an Produkten einer chemischen Reaktion errechnen kann (in der Stöchiometrie, mit Hilfe eines Reaktionsschemas).

Allerdings ist es bei Legierungen und Intermetallischen Verbindungen nicht immer einfach festzustellen, ob eine Verbindungsbildung stattfindet oder nicht.

Arten von chemischen Verbindungen

Grob unterscheidet man bei den über 7 Millionen bekannten chemischen Verbindungen ionische, d.h. salzartige Verbindungen sowie Komplexe, metallische sowie molekulare Verbindungen. Auch die Unterteilung anorganisch/organisch ist grundlegend, wobei als „organisch“ die Kohlenstoff-Verbindungen bezeichnet werden (mit wenigen Ausnahmen). Grundsätzlich gib es also vier Arten von chemischen Verbindungen zwischen den Atomen der Elemente:

Molekulare Verbindungen

Wasser: Molekulare Verbindungen sind bei Raumtemperatur flüssig, gasförmig oder wachs- bis kunststoffartig

• Molekulare Verbindungen entstehen aus Nichtmetall und Nichtmetall - sie sind Nichtleiter (Isolatoren) mit zumeist relativ niedrigem Siedepunkt (diamantartige oder kunststoffartige Verbindungen mit Riesenmolekülen ausgenommen).

Beispiele für molekulare Verbindungen sind neben Wasser auch Methangas, Zucker, Kohlensäure, Polyethylen, Sauerstoff usw.

Ionische Verbindungen (Salze)

Eisensulfidmineral (Pyrit) - eine Verbindung aus Eisen- und Sulfid-Ionen

Kochsalzkristall

• Ionische Verbindungen entstehen aus Metall(kation) und Nichtmetall(anion). Sie sind salzartig: spröde, von hohem Schmelzpunkt und elektrisch leitfähig nur in Schmelze oder Lösung. Beispiele für Ionenverbindungen sind Eisen-II-oxid (dem Rost ähnlich), Pyrit (Eisensulfid) und Kochsalz (Natriumchlorid).

Metallische Verbindungen (Legierungen)

Platin-Iridium-Legierung: Das „Urmeter“ in Paris

Metallische Verbindungen entstehen aus Metall und Metall - sie sind:

• elektrisch leitfähig,
• gut verformbar,
• glänzend und
• gute Wärmeleiter.

Beispiele für derlei Legierungen sind: Bronze (aus Kupfer und Zinn) und Messing (aus Kupfer und Zink), Osmiridium (aus Osmium und Iridium), Amalgam (aus Quecksilber, Silber, Zink u.a. Metallen), Weißgold (aus Gold und Silber), Rotgold (Gold und Kupfer), Zahngold (Gold und Platinmetalle), Neusilber, Weichlot u.a.

Komplexe

Der Blutfarbstoff Hämoglobin - ein Eisenkomplex im Blut, dessen Struktur sich mit der Aufnahme (Oxygenation) bzw der Abgabe von Sauerstoff (Desoxygenation) ändert. (Komplexbildungsreaktion)

• Verbindungen höherer Ordnung (Komplexe) entstehen bei einer Komplexbildungsreaktion zumeist aus Buntmetallkation und Molekülen mit freien Elektronenpaaren (Liganden). Sie sind oft auffallend farbig;

Beispiele: Der rote Blutfarbstoff Hämoglobin aus Eisen-II-ionen und Eiweißmolekülen und der tiefblaue Kupfertetrammin-komplex aus Kupfer-II-ionen und Ammoniak).

Elektronenverteilung

Eine Verbindung ist in jedem Falle elektronenarm, wenn es sich hierum um ein Kation handelt, da solche Verbindungen weniger Elektronen als Protonen enthalten. Als elektronenreich wird eine chemische Verbindung bezeichnet, wenn es sich hierbei um ein Anion handelt, da solche Verbindungen mehr Elektronen als Protonen enthalten. Alle neutralen Verbindungen sind in sich zunächst elektroneutral. Innerhalb einer Verbindung kann allerdings die Elektronenverteilung sehr ungleichmäßig sein, so dass man hier von elektronenreichen und elektronenarmen Bereichen spricht. Elektronenreiche Bereiche sind potentiell nucleophil – elektronenarme Bereiche sind dagegen potentiell electrophil.

Siehe auch

• Organische Verbindung
• Chemikalienliste
• Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien

Weblinks

• viele chemische Verbindungen nach ihren Hauptelementen (engl.)