Bondlängen

Bondlänge, auch Bindungslänge genannt, bezeichnet den Abstand zwischen den Kernen zweier durch eine chemische Bindung verbundenen Atome in einem Molekül. Sie entspricht in der Regel dem energetisch günstigsten Gleichgewichtabstand der Elektronengestaltung um die Kerne und lässt sich experimentell durch Röntgenkristallographie oder Neutronendiffraktion bestimmen sowie durch Spektroskopie ableiten. Die Bondlänge ist eine zentrale Größe zur Beschreibung der Bindungskonfiguration und hängt von der Art der Bindung sowie von Umgebungsbedingungen ab.

Wesentliche Einflussfaktoren sind Bindungsordnung (Einfach-, Doppel-, Dreifachbindungen), Atomradien und Hybridisierung. Höhere Bindungsordnung führt zu kürzeren Abständen; Bindungen mit größerem s-Anteil, wie bei sp-Hybridisierungen, sind tendenziell kürzer. Resonanz- und Delokalisierungseffekte in Systemen wie Aromaten oder Mesomerie-strukturen können Bondlängen zwischen klassischen Einzel- und Mehrfachbindungen anheben oder absenken. Unterschiedliche Elektronegativitäten beeinflussen die effektive Kopplung der Kerne und damit die Länge. Temperatur, Druck und der Phasenzustand verändern die gemessene Bondlänge ebenfalls leicht, sodass experimentelle Werte oft leicht vom idealisierten Gaszustand abweichen.

Typische Werte: H–H etwa 74 pm; C–C (Einfachbindung) ca. 154 pm; C=C (Doppelbindung) ca. 134 pm; C≡C (Dreifachbindung) ca. 120 pm; N≡N ca. 110 pm; O=O ca. 120 pm; O–H ca. 96 pm; N–H ca. 101 pm. In Molekülen mit Delokalisierung, wie Benzen, nähert sich die Bondlänge allen beteiligten Bindungen einem charakteristischen Mittelwert an.

Bondlängen dienen der Bestimmung von Molekülstrukturen, der Modellierung von Reaktionsmechanismen und der Validierung theoretischer Ansätze in der Quantenchemie sowie in der Materialforschung.