NichtlinearMolekül

NichtlinearMolekül bezeichnet ein Molekül, dessen räumliche Anordnung der Atome nicht auf einer Geraden liegt. Die Geometrie ergibt sich aus der Verteilung der Bindungspartner und der Elektronenpaare am zentralen Atom (nach dem VSEPR-Modell). Typische zentrale Zentren mit drei oder mehr Bereichen erzeugen oft eine nichtlineare Geometrie, z. B. sp3-hybridisierte Zentren mit tetraedrischer Anordnung oder sp2-hybridisierte Zentren mit trigonal-planarer Anordnung. Im Gegensatz dazu sind lineare Moleküle solche, deren Atome durch eine Gerade verbunden sind, etwa Kohlenstoffdioxid CO2 oder Acetylen C2H2.

Die Form beeinflusst Rotations- und Schwingungsfreiheitsgrade: Nichtlineare Moleküle haben bei N Atomen 3N-6 Vibrationsmoden; lineare Moleküle 3N-5. Diese Unterschiede prägen IR- und Raman-Spektren und hängen stark von der Molekül-Symmetrie ab. Die Symmetrie einer Geometrie wird durch eine Punktgruppe beschrieben, was die Aktivität von Moden in der Spektroskopie bestimmt.

Typische Nichtlinear-Moleküle sind Wasser (H2O), Ammoniak (NH3) und Methan (CH4). Beispiele für lineare Moleküle sind Kohlenstoffdioxid (CO2) und Acetylen (C2H2). Die Nichtlinearität spielt eine Rolle in Reaktionsmechanismen, intermolekularen Wechselwirkungen und in biologischen Molekülen, oft verbunden mit eingeschlossenen Elektronenpaaren und Mehrfachbindungen.

Zusammengefasst bezeichnet NichtlinearMolekül eine Klasse von Molekülen mit einer nichtgeraden Geometrie, deren Struktur- und Spektraleigenschaften sich deutlich von linearen Molekülen unterscheiden.