HHBindungen

HHBindungen bezeichnet die kovalente Bindung zwischen zwei Wasserstoffatomen, wie sie im Molekül H2 vorkommt. Bei dieser Bindung teilen sich zwei Wasserstoffatome ein Elektronenpaar und bilden eine sigma-Bindung. Die Bindung ist eine Einzelbindung mit einer Bindungsordnung von 1 und ist aufgrund der Identität der Atome apolar.

Chemisch wird H2 durch die Überlappung der 1s-Orbitale der Wasserstoffatome beschrieben, wobei das bonding-MO σ(1s) besetzt ist. Das antibindende MO σ*(1s) bleibt leer, wodurch eine stabile Bindung entsteht.

Typische Parameter der HHBindung sind eine Bindungslänge von etwa 74 Pikometern und eine Dissociationsenthalpie von ca. 436 kJ/mol (etwa 104 kcal/mol) in gasförmigem Zustand. Die Schwingung des H-H-Bonds lässt sich durch Spektroskopie beobachten; die fundamentale Frequenz des H2-Moleküls liegt bei rund 4.1×10^3 cm^-1.

Isotopische Varianten wie H2, D2 und T2 zeigen geringfügig unterschiedliche Bindungslängen und Frequenzen aufgrund unterschiedlicher Nullpunktsenergien.

Vorkommen: H2 kommt in der Natur als chemisch reines Wasserstoffgas vor und wird industriell durch Verfahren wie Dampfreformierung hergestellt. Es dient als Brennstoff, Reduktionsmittel und Zwischenprodukt in der chemischen Industrie. In organischen Verbindungen treten H-H-Bindungen außerhalb des H2-Moleküls selten direkt auf; stattdessen dominieren C–H-, N–H- oder O–H-Bindungen.