Strukturformel

VitaminCBmGB.jpg Die Strukturformel ist eine modellartige Darstellung eines Moleküls, aus der sich die Atombindungen und die geometrische Anordnung der Atome ersehen lassen (die chemische Struktur). Sie wird besonders in der organischen Chemie verwendet.

Als Strukturformel zunehmender Komplexität kann man Elektronenformeln, Valenzstrichformeln, Skelettformeln und Projektionsformeln ansehen.

Bestandteile

In einer Strukturformel verwendet man Bindestriche, die für jeweils ein Paar Elektronen stehen, sowie die Symbole der chemischen Elemente, die für je eine Atomsorte stehen. Die Elektronenpaare in dieser Valenzstrichschreibweise können frei (nur einem Atom zugehörig) oder bindend sein (zwischen zwei Atomen). In der organischen Chemie werden C- und H-Atome jedoch nicht immer ausgeschrieben.

Beispiel

Die Abbildungen zeigen die Strukturen der D-Glucose (links) und von Hexamethylentetramin (rechts):
Glukose.png - Hexamethylentetramin.png

Wie die rechte Formel zeigt, ist es in der organischen Chemie üblich, auf die Darstellung der Kohlenstoffatome und der Wasserstoffatome zu verzichten. Die Anzahl der Wasserstoffatome kann aufgrund der Tatsache, dass ein Kohlenstoffatom vier Bindungen und ein Wasserstoffatom eine Bindung eingehen kann, leicht errechnet werden.

BenzolBm.jpg

So sitzt also beim Beispiel rechts an jeder Ecke eine CH₂-Gruppe: Somit sechs Methylengruppen (siehe Hexa) und vier Amingruppen (siehe Tetra).

Lang umrätselt war die Strukturformel von Benzol. Die Summenformel dieses aromatischen Kohlenwasserstoffes lautet $C_6H_6$ . Die Konstruktion einer entsprechenden Strukturformel durch Kékulé war jedoch eine Meisterleistung: Anders als in der Abbildung auf der Briefmarke rechts hat der Benzolring weder Einfach- noch Doppelbindungen - alle C-C-Bindungen im Ring sind identisch.

Räumliche Darstellung

Benzol2.png Auch die Strukturformel - auf Papierebene gezeichnet - gibt noch keine Aussage über Bindungslängen und -winkel her (siehe auch: chemische Bindung).

Zu einer räumlichen Darstellung von Molekülen kann man beispielsweise über das Kalottenmodell gelangen. Früher wurden dazu Bausätze verwendet, heute ist die 3-dimensionale Darstellung am Computer üblich (siehe Molecular Modelling).

Siehe auch

Weblinks

Adobe-Plugin zur Darstellung von CML als SVG

Programme zur Darstellung

Mit folgenden meist Freeware-Programmen lassen sich Strukturformeln am PC darstellen: