[Chemie] intermolekulare und intramolekulare Kräfte?
Guten Tag,
leider verstehe ich die beiden Sätze noch nicht so gut und freue mich sehr auf eure hilfreichen Erklärungen.
Bei großen Molekülen können die eigentlich zwischenmolekularen (intermolekularen) Kräfte auch intramolekular wirken. Also dass eine Seite oder ein Teil eines Moleküls z.B. H-Brücken mit einem anderen Teil des gleichen Moleküls ausbildet.
- Ich verstehe die zwischenmolekularen (intermolekularen) Kräfte, was ja z.B. Van-der-Waals-Kräfte sind.
- Die intramolekularen Kräfte verstehe ich leider noch nicht. Vielleicht könntet ihr mir diese ja an einem Beispiel erklären 🙋♂️
2 Antworten
Moin,
eine Wasserstoffbrückenbindung kommt einerseits dadurch zustande, dass zum Beispiel eine O–H-Bindung polar ist. Dadurch entstehen ein permanent positivierter Teilladungsschwerpunkt am Wasserstoffatom und ein permanent negativierter Schwerpunkt am Sauerstoffatom.
Die entgegengesetzt teilgeladenen Schwerpunkte ziehen sich elektrostatisch an (hier wirken Coulomb-Kräfte zwischen zwei Dipolmolekülen).
Da diese Anziehung zwischen zwei Molekülen herrscht, ist das eine intermolekulare Anziehungskraft (inter: zwischen).
Bei der Wasserstoffbrückenbindung kommt nun ab er noch ein weiterer Aspekt hinzu. Denn am Sauerstoffatom gibt es ja noch zwei freie (nicht-bindende) Elektronenpaare, Diese können nun zu dem positivierten Wasserstoffatom eines anderen Moleküls kurzzeitig umschlagen und so zum Teil eine Bindung aufbauen. Da dann dieses Sauersoffatom des einen Moleküls anteilig mit dem Wasserstoffatom des anderen Moleküls verbunden wäre, kommt es zu einer intramolekularen (Teil-)Bindung (intra: innerhalb).
So kommt es, dass zum Beispiel ein Wassermolekül zu vier (!) anderen Wassermolekülen bindungsähnliche Beziehungen haben kann:
Und das ist auch der Grund dafür, warum das winzige und sehr leichte Wassermolekül zu Clustern vereinigt unter Normalbedingungen zu einem flüssigen Aggregatzustand führt. Andere derartige Minimoleküle sind unter diesen Bedingungen gasförmig, zum Beispiel Methan, Ethan, Ammoniak, Chlorwasserstoff usw.
LG von der Waterkant
Guten Abend lieber DedeM,
vielleicht hast du ja Lust, dir meine neueste Frage zu Chemie anzusehen:
https://www.gutefrage.net/frage/chemie-summenformel-von-geladenen-molekuelen 🙋♂️ (falls noch niemand geantwortet hat)
Na ja, es kommt zu einer Situation, in der nicht völlig klar ist, welches Atom mit welchem Atom verbunden ist. Der Sauerstoff des zentral gelegenen Moleküls ist natürlich zunächst mit seinen beiden Wasserstoffatomen intramolekular verbunden.
Aber sobald andere Wassermoleküle in die Nähe kommen, kann der Sauerstoff auch mit Wasserstoffatomen bindende Beziehungen aufbauen, die über die bloße Anziehung aufgrund von Coulomb-Kräften hinaus gehen. Ein freies Elektronenpaar, kann mit einem Wasserstoffatom eines ursprünglich anderen Moleküls eine Verbindung herstellen. Dann lösen sich selbstverständlich die Bindungen zu einem seiner ursprünglich gebundenen Wasserstoffatome und auch das Wasserstoffatom, zu dem die neue Bindung geknüpft wird, löst die Bindung zu seinem ursprünglichen Sauerstoffatom.
Das bedeutet, das alle Wasserstoffatome mit mehreren Sauerstoffatomen gleichzeitig anteilig verbunden sind. Die konkreten Bindungsverhältnisse sind völlig unklar.
Solche Ungewissheiten machen den energetischen Zustand der Realität stabiler, weil eine unklare Elektronenverteilung zu einer Verringerung der Energie führt (Resonanzmesomerie).
Aber weil ja zwischen einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom, das ursprünglich zu einem anderen Wassermolekül gehörte dann (anteilig) eine echte Bindung aufgebaut wird, ist diese dann innerhalb des „gleichen” Moleküls, also intramolekular...
Ein freies Elektronenpaar, kann mit einem Wasserstoffatom eines ursprünglich anderen Moleküls eine Verbindung herstellen.
Das verstehe ich, oben sieht man ja auch im Bild, dass die beiden freien Elektronenpaare des Sauerstoffatoms in der Mitte mit jeweils einem anderen Wasserstoffatom eines anderen Moleküls eine Verbindung hergestellt haben. Nennt man diese vier Bindungen, die aus dem mittleren Molekül oben hervorgehen, alle intermolekulare Bindungen? Denn es handelt sich ja um Bindungen zwischen verschiedenen Molekülen.
Dann lösen sich selbstverständlich die Bindungen zu einem seiner ursprünglich gebundenen Wasserstoffatome und auch das Wasserstoffatom, zu dem die neue Bindung geknüpft wird, löst die Bindung zu seinem ursprünglichen Sauerstoffatom.
Oben bei dem Bild haben sich doch bei dem mittleren Molekül keine Wasserstoffatome gelöst, oder? Das verstehe ich leider noch nicht so gut. Denn beim Bild hat das mittlere Molekül doch immer noch die beiden intramolekularen (zwischenmolekularen) Bindungen (Das Sauerstoffatom zu den beiden Wasserstoffatomen). Und bei beiden Wasserstoffatomen des mittleren Moleküls geht jeweils eine Bindung zu einem freien Elektronenpaar eines Sauerstoffatoms eines anderen Moleküls.
Ja, eigentlich müssten ALLE Bindungen zwischen Wasserstoffatomen und Sauerstoffatomen gestrichelt dargestellt werden, weil alle anteilig miteinander verbunden und nicht verbunden sind.
Wie gesagt, es ist energetisch ungünstiger, wenn Elektronen fest an einem Platz sind (lokalisiert). Besser ist es, wenn die Verhältnisse ungeklärt sind (delokalisierte, das heißt nicht fest an einen Ort gebundene) Elektronen setzen den Gesamtenergiezustand herab!
Das Bild zeigt im Grunde eine „Vorstufe” der wahren Verhältnisse, weil hier alle Wassermoleküle noch ihre beiden Wasserstoffatome an einem Sauerstoffatom haben.
Das ist aber in der Realität nicht so. Doch das kann bei der Darstellung verwirrend sein, weshalb man das hier nur angedeutet hat. Aber stell dir die Abbildung so vor, dass ALLE H–O- und H•••O-Bindungen gestrichelt sind. Das kommt der Wahrheit näher...
Schau dir sehr gerne noch meine neueste Frage zu Chemie an, falls du gerade Lust und Zeit hast: https://www.gutefrage.net/frage/chemie-stoff-mitohne-anomalie 🙋♂️
Intermolekular bedeutet "zwischen verschiedenen Molekülen", intramolekular bedeutet "innerhalb desselben Moleküls".
Zur Veranschaulichung: Sie können einen Knoten zwischen zwei Enden verschiedener Seile knüpfen (inter-); Sie können aber genauso einen Knoten zwischen zwei Enden knüpfen, wenn es sich bei den Enden um Bestandteile desselben Seils handelt (intra-).
Vielen Dank für deine Antwort, ich habe noch eine kleine Frage 🙋♂️
Das verstehe ich, dass es sich bei der Wasserstoffbrückenbindung um eine intermolekulare Anziehungskraft handelt.
Das verstehe ich jetzt auch durch dein Bild.
Aber wieso spricht man hier von einer intramolekularen Bindung, obwohl die Bindung doch nicht innerhalb eines Moleküls ist, sondern wie bei der Wasserstoffbrückenbindung eine Bindung zwischen zwei Molekülen ist?