Welche Art von Bindungen bildet Kohlenstoff?

Kohlenstoff und seine Bindungen sind der Schlüssel zur organischen Chemie und Biochemie sowie zur allgemeinen Chemie. Hier sehen Sie die häufigste Art der Bindung, die durch Kohlenstoff und die anderen chemischen Bindungen, die er auch eingehen kann, gebildet wird.

Key Takeaways: Kohlenstoffbindungen

• Kohlenstoff bildet am häufigsten eine kovalente Bindung mit anderen Atomen. Wenn die Bindung mit einem anderen Kohlenstoffatom besteht, handelt es sich um eine reine kovalente (oder unpolare kovalente) Bindung. Wenn es mit einem anderen Atom ist, wird eine polare kovalente Bindung gebildet.
• Die häufigste Oxidationsstufe von Kohlenstoff ist +4 oder -4.
• Weniger häufig geht Kohlenstoff mit anderen Atomen Ionenbindungen ein. Dies tritt auf, wenn zwischen Kohlenstoff und dem anderen Atom ein großer Elektronegativitätsunterschied besteht.

Kohlenstoff bildet kovalente Bindungen

Die am häufigsten durch Kohlenstoff gebildete Bindungsart ist eine kovalente Bindung. In den meisten Fällen teilt Kohlenstoff Elektronen mit anderen Atomen (übliche Wertigkeit von 4). Dies liegt daran, dass Kohlenstoff typischerweise an Elemente bindet, die eine ähnliche Elektronegativität aufweisen. Beispiele für durch Kohlenstoff gebildete kovalente Bindungen umfassen Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Wasserstoff- und Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen. Beispiele für Verbindungen, die diese Bindungen enthalten, umfassen Methan, Wasser und Kohlendioxid.

Es gibt jedoch unterschiedliche Ebenen der kovalenten Bindung. Kohlenstoff kann unpolare kovalente (reine kovalente) Bindungen eingehen, wenn er sich wie bei Graphen und Diamant an sich selbst bindet. Kohlenstoff bildet mit Elementen mit leicht unterschiedlicher Elektronegativität polare kovalente Bindungen. Die Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindung ist eine polare kovalente Bindung. Es ist immer noch eine kovalente Bindung, aber die Elektronen werden nicht gleichmäßig zwischen den Atomen aufgeteilt. Wenn Sie in einer Testfrage gefragt werden, welche Art von Bindung Kohlenstoff bildet, ist die Antwort eine kovalente Bindung.

Weniger gebräuchliche Anleihen mit Kohlenstoff

Es gibt jedoch seltener Fälle, in denen Kohlenstoff andere Arten chemischer Bindungen eingeht. Zum Beispiel die Bindung zwischen Calcium und Kohlenstoff in Calciumcarbid, CaC₂, ist eine ionische Bindung. Calcium und Kohlenstoff haben unterschiedliche Elektronegativitäten.

Texas Carbon

Während Kohlenstoff typischerweise eine Oxidationsstufe von +4 oder -4 hat, gibt es Fälle, in denen eine andere Wertigkeit als 4 auftritt. Ein Beispiel ist "Texas-Kohlenstoff", der üblicherweise mit Wasserstoff 5 Bindungen eingeht.