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Alt 16.11.2018, 20:58   #1   Druckbare Version zeigen
Eckzahn Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Frage Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Um auf meine im Titel gestellte Frage nochmal zurückzugreifen, Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen? Mir ist bewusst, dass dies eine recht banale Frage ist. Ich hoffe dennoch, dass mir da Jemand weiterhelfen kann, da ich mir in Hinsicht auf Elektronegativität und Anzahl der Außenelektronen nichts zusammenreimen kann, da diese im mittleren Bereich liegen. Ich wäre euch für eine Antwort sehr verbunden, danke
Eckzahn ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2018, 21:11   #2   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 383
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Hi,
was hast du sonst noch für Ideen?


Mit der Elektronegativität kann man durchaus argumentieren. Da diese einigermaßen nahe beieinander sind (C/H) bilden sich keine ionischen Bindungen.


Wie viele Bindungen kann den ein Kohlenstoff typischerweise eingehen? Vergleiche das mit anderen Atomen. Wie viele Wasserstoff?




Es gibt nicht eine Antwort, es sind viele Effekte die zusammenspielen.


MfG


Jonas
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2018, 21:18   #3   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.267
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Zitat:
(...) da diese im mittleren Bereich liegen.
genau darin liegt ja bereits ein teil der antwort: eben deshalb kann kohlenstoff ja mit so ziemlich jedem anderen element des periodensystems ( mit ausnahme der edelgase) dann auch irgend ne art von verbindung eingehen {\to} diese "wandlungsfaehigkeit" erlaubt kohlenstoff das auftreten in einer reihe doch recht unterschiedlicher verbindungsklassen aufzutreten, von carbanionisch ueber kovalent bis carbokationisch

... und dass mutter natur diesen "joker" auch fuer sich entdeckt hat und nun ausgerechnet auf kohlenstoff "leben" aufbaut, scheint schon allein von daher verstaendlich / naheliegend
{\to} allein das ist dann schonmal fuer ein paar millioenchen verbindungen gut ( so ganz genau weiss das niemand wieviele allein biochemisch relevante molekuele es so gibt, aber es sind viiiiiele, und wir sind uns einer "sehr hohen" dunkelziffer durchaus bewusst)

nuja, und wie unsere forschungen ergeben haben, laesst sich auch jenseits des belebten ne menge nuetzliches fuer unsere zivilisation kohlenstoff-basiert darstellen, und auch das ist dann ein erklecklicher beitrag zur sache ( CAS hatte anfang 2007 so bummellig 30 mio substanzen registriert, in der hauptsache halt organika)


gruss

Ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2018, 21:31   #4   Druckbare Version zeigen
Eckzahn Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Zitat:
Zitat von Jonas__ Beitrag anzeigen
Hi,
was hast du sonst noch für Ideen?


Mit der Elektronegativität kann man durchaus argumentieren. Da diese einigermaßen nahe beieinander sind (C/H) bilden sich keine ionischen Bindungen.


Wie viele Bindungen kann den ein Kohlenstoff typischerweise eingehen? Vergleiche das mit anderen Atomen. Wie viele Wasserstoff?




Es gibt nicht eine Antwort, es sind viele Effekte die zusammenspielen.


MfG


Jonas
Zuallererst vielen Dank für die schnelle und auch kompetente Antwort. Es stimmt, wenn man so überlegt ist ja eine mittlere Anzahl an Valenzelektronen am besten, da bei zu wenig Außenelektronen die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass welche abgegeben werden und bei zu viel dass welche aufgenommen werden, da ein Atom ja immer nach einer vollen Besetzung strebt. Liege ich da mit meinem Gedankengang richtig?
Eckzahn ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 16.11.2018, 21:38   #5   Druckbare Version zeigen
Eckzahn Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
genau darin liegt ja bereits ein teil der antwort: eben deshalb kann kohlenstoff ja mit so ziemlich jedem anderen element des periodensystems ( mit ausnahme der edelgase) dann auch irgend ne art von verbindung eingehen {\to} diese "wandlungsfaehigkeit" erlaubt kohlenstoff das auftreten in einer reihe doch recht unterschiedlicher verbindungsklassen aufzutreten, von carbanionisch ueber kovalent bis carbokationisch

... und dass mutter natur diesen "joker" auch fuer sich entdeckt hat und nun ausgerechnet auf kohlenstoff "leben" aufbaut, scheint schon allein von daher verstaendlich / naheliegend
{\to} allein das ist dann schonmal fuer ein paar millioenchen verbindungen gut ( so ganz genau weiss das niemand wieviele allein biochemisch relevante molekuele es so gibt, aber es sind viiiiiele, und wir sind uns einer "sehr hohen" dunkelziffer durchaus bewusst)

nuja, und wie unsere forschungen ergeben haben, laesst sich auch jenseits des belebten ne menge nuetzliches fuer unsere zivilisation kohlenstoff-basiert darstellen, und auch das ist dann ein erklecklicher beitrag zur sache ( CAS hatte anfang 2007 so bummellig 30 mio substanzen registriert, in der hauptsache halt organika)


gruss

Ingo
Auch dir danke ich vielmals für deine schnelle und ausführliche Antwort. Ist es denn nicht so, dass Atome mit zu wenig Valenzelektronen die Neigung dazu haben welche abzugeben und die mit zu vielen welche aufzunehmen, da jedes Atom nach einer Vollbesetzung strebt, liege ich da mit meinem Gedankengang richtig? Da demnach eine mittlere Außenelektronenzahl ja in der Hinsicht ideal ist. Die Frage die sich mir nur stellt wäre, müssten dann nicht genau so viele Verbindungen mit den Elementen der 3. und 4. Hauptgruppe bestehen, oder zumindest ebenfalls sehr viele? Gibt es da nicht noch andere Gründe?
Eckzahn ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2018, 23:18   #6   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 383
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Hallo,


in kovalenten Bindungen werden im Gegensatz zu ionischen Bindungen keine Elektronen der beteiligten Atome übertragen.
Vielmehr bilden die Valenzelektronen Bindungen aus, die eine Kombination beider Orbitale ist, aus denen die Valenzelektronen für diese Bindung stammen.
Mit diesen Bindungen erreichen die Atome ein Oktett (Ausnahmen bestätigen die Regel)
Der Kohlenstoff hat 4 freie Valenzelektronen, Stickstoff hat 3 freie Valenzelektroen und 2 gepaarte Valenzelektronen, Bor hat 3 freie Valenzelektronen.


Das Konzept der Oxidationszahlen, lassen wir hier außenvor.


MfG
Jonas
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.11.2018, 23:28   #7   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.972
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Zitat:
Zitat von magician4 Beitrag anzeigen
eben deshalb kann kohlenstoff ja mit so ziemlich jedem anderen element des periodensystems ... dann auch irgend ne art von verbindung eingehen
wobei das ja in der überwiegenden Mehrheit H, N und O sind.
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 20.11.2018, 10:30   #8   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.395
AW: Warum gibt es so viele Kohlenstoff-Verbindungen?

Der Grund ist grundlegender:

Die Frage ist, warum lieber Bindungen zu unterschiedlichen Partnern als mehree Bindungen zu einem Partner ausgebildet werden.
Die Bindungsenergie der zweiten Bindungen zum Nachbaratom im Vergleichzur Ersten Bindung:
C-C: 76%
C-O: 108%
C-S: 97%
O-O: 241%
C-N: 102%
Die zweite Bindung von Kohlenstoffatimen untereinander ist also benachteiligt. Während Kohlenstoff es relativ egal ist, ob er eine Einfach- oder Doppelbindung zu Heteroatomen eingeht.
Da Kohlenstoff bevorzugt 4 Einfachbindungen eingeht, sind komplexere Netzwerke von Atomen nicht nur möglich, sondern sogar "bevorzugt".

Es gibt derartige Netzwerke auch mit anderen Atomen, sie sind aber deutlich schwieriger herzustellen.

Um die Zahl der möglichen Kohlenstoffverbindungen nach oben einzuschränken: man kann nicht mehr Atome einsetzen, als im Universum verfügbar, wobei jedes einzelne zusätzliche Atom die möglichen Verbindungen potenziert. Nach menschlichem Ermessen also: ca. unendlich.
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
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