Bindungslänge

Bindungslänge bezeichnet den Abstand zwischen den Kernen zweier Atome in einer chemischen Bindung, der dem energetischen Minimum der Bindung entspricht. Sie ist die Gleichgewichtsgröße, bei der die potentielle Energie des Moleküls am geringsten ist, und dient als wichtiges Maß für Geometrie und Stabilität der Verbindung. Der Begriff wird überwiegend für kovalente Bindungen verwendet; bei rein ionischen Bindungen spricht man eher von Gitterabständen.

Die Länge einer Bindung wird von mehreren Faktoren bestimmt. Die Bindungsordnung (Einfach-, Doppel-, Dreifachbindung) ist zentral: Höhere Ordnung führt typischerweise zu kürzeren Bindungen. Die Größen der beteiligten Atomsorten und die Überlappung der beteiligten Orbitale beeinflussen die Länge ebenfalls stark. Resonanzstrukturen, Polarisierung und Elektronegativitätsunterschiede können die Länge indirekt modulieren, vor allem durch Änderungen der Bindungsstärke und der Verteilung der Elektronendichte.

Allgemeine Trends zeigen, dass Bindungslängen innerhalb einer Gruppe mit zunehmendem Atomradius wachsen, während sie innerhalb einer Periode bei gleichem Bindungstyp tendenziell kürzer werden. Heteronukleare Bindungen folgen oft zusätzlichen feinen Effekten durch unterschiedliche Elektronegativitäten. Die Länge lässt sich oft grob über die Summe der kovalenten Radien der beteiligten Atome abschätzen, ist jedoch in vielen Fällen durchelektronische Faktoren verkompliziert.

Messmethoden umfassen Rotationsspektroskopie (Mikrowellenbereich) für gasförmige Moleküle, Röntgenkristallographie und Elektronenbeugung für Feststoffe sowie Infrarot- und Ramanspektroskopie, aus denen sich durch Analytik von Frequenzen und Kräften Bindungslängen ableiten lassen. Temperaturen beeinflussen die gemessenen Werte zudem.

Beispiele: H–H ca. 0,74 Å; C–C (Einfachbindung) ca. 1,54 Å; C=C ca. 1,34 Å; C≡C ca. 1,20 Å; N≡N ca. 1,10 Å; O–H ca. 0,96 Å. Interne Abstände in Ionenverbindungen variieren stark je nach Kristallumfeld.