Bindellängen

Bindellängen sind die Abstände zwischen zwei durch eine chemische Bindung verbundenen Atomen in Molekülen. Sie dienen als zentrale Größe zur Beschreibung der Struktur und der Stärke chemischer Bindungen. Bindellängen werden in Angström oder Pikometer angegeben; 1 Å entspricht 100 pm. Kurz gesagt: Kürzere Bindungen sind in der Regel stärker und weisen einen höheren Bindungsgrad auf.

Bindellängen werden experimentell überwiegend durch Röntgen- bzw. Neutronendiffraction in festen Stoffen sowie durch Elektronenbeugung gemessen. Bei gasförmigen oder flüssigen Verbindungen liefern spektroskopische Methoden (z. B. Infrarot- oder Raman-Spektroskopie) ergänzende Informationen, während moderne Rechenmethoden der Quantenchemie Bindellängen aus der Theorie (z. B. DFT, ab initio) vorhersagen. Bindellängen können auch indirekt aus Vibrationsfrequenzen und Potenzialkurven bestimmt werden.

Mehrfachbindungen sind in der Regel kürzer als Einfachbindungen, da der Bindungsgrad steigt und mehr Elektronendichte zwischen den Atomen geteilt wird. Typische Trends: H–H ca. 74 pm; C–C einfache Bindung ca. 154 pm; C=C Doppelbindung ca. 134 pm; C≡C Dreifachbindung ca. 120 pm; O=O Doppelbindung in O2 ca. 120 pm; C=O in Carbonylverbindungen ca. 120 pm. Unterschiede in Bindellängen ergeben sich auch durch substituierende Gruppen, Resonanzstrukturen, Konjugation, Temperatur, Druck und Isotopie.

Bindellängen sind damit ein fundamentales Maß für Struktur, Elektronenkonfiguration und Reaktivität von Molekülen und finden Anwendung in der Molekül- und Festkörperchemie, Biochemie sowie in Materialwissenschaften.