Einfachbindungen

Eine Einfachbindung ist eine chemische Bindung mit einer Bindungsordnung von 1. Sie entsteht durch den Überlapp zweier Atomorbitale entlang der Achse zwischen zwei Kernen, wodurch eine Sigma-Bindung ausgebildet wird. Die Bindung kann durch s-s, s-p oder p-p-Überlappungen entstehen, oft unter Einbeziehung Hybridorbitalen wie sp3, sp2 oder sp.

Typische Beispiele sind H2, Cl2 und die C–C-, C–N- oder C–O-Einfachbindungen in vielen organischen Verbindungen. In organischen Molekülen tragen Einfachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen zu Alkanen bei; andere häufige Einfachbindungen sind C–H, O–H und N–H. Im Gegensatz zu Mehrfachbindungen erlauben Einfachbindungen in der Regel eine größere Bewegungsfreiheit um die Bindungsachse.

Eigenschaften

Einfachbindungen sind in der Regel länger und schwächer als Doppel- oder Dreifachbindungen. Typische Bondlängen liegen z. B. bei H–H rund 74 pm, C–C etwa 154 pm, und C–H ungefähr 1,09 Å. Die Bindungsenergie variiert je nach beteiligten Elementen, typische Werte liegen im Bereich einiger hundert Kilojoule pro Mol (z. B. H–H ca. 436 kJ/mol, C–C ca. 347 kJ/mol, C–H ca. 413 kJ/mol). Die Rotation um eine Einfachbindung ist zumeist frei, was Konformationen des Moleküls ermöglicht; in bestimmten Fällen kann die Rotation durch konjugierte Systeme, Sterik oder Partialdoppelbindungen behindert sein.

Bedeutung

Einfachbindungen bilden das Grundgerüst vieler chemischer Verbindungen und spielen eine zentrale Rolle in Struktur, Reaktivität und Physik organischer sowie anorganischer Moleküle. Sie dienen als Referenzpunkt zum Verständnis von Bindungsstärke, Geometrie und Reaktionsmechanismen.