Zwei Kohlenstoff-Atome binden sich

Ethan ist einer der einfachsten organischen Verbindungen, dessen Moleküle aus zwei Kohlenstoff-Atome bestehen, die miteinander mit einer Einfachbindung gebunden sind. An jedem Kohlenstoff-Atom sind drei Wasserstoff-Atome gebunden.

Beide Kohlenstoff-Atome sind sp³-hybridisiert (vergleiche hierzu auch Methan). Oder genauer gesagt: Beide Kohlenstoff-Atome besitzen jeweils vier identische sp³-Hybrid-Orbitale, die für Bindungen zur Verfügung stehen, da sie jeweils nur mit einem Elektron besetzt sind.

Jeweils ein sp³-Hybrid-Orbital wird für die Bindung zwischen den beiden Kohlenstoff-Atomen benutzt. Jeweils drei sp³-Hybrid-Orbitale werden für die Bindung zu den s-Orbitalen der Wasserstoff-Atome benutzt.

 

Im Ethan-Molekül liegen also folgende Bindungen vor:

• Sechs s-sp³-σ-Bindungen (zwischen den Wasserstoff-Atomen und den Kohlenstoff-Atomen).

Diese Bindungen entstehen nach dem gleichen Schema, wie wir es schon beim Methan gesehen haben:

• Eine sp³-sp³-σ-Bindung (zwischen den beiden Kohlenstoff-Atomen).

Die sp³-sp³-σ-Bindung entsteht nach folgendem Schema:

Alle Bindungen sind drehbar bzw. rotationssymmetrisch. Infolge der Drehbarkeit der sp³-sp³-σ-Bindung können die Wasserstoff-Atome beider Kohlenstoff-Atome zueinander unterschiedliche Stellungen aufweisen. Hierbei ist die sogenannte staffelte Stellung - wie hier in der Abbildung - die bevorzugte, da die Wasserstoff-Atome den größt möglichsten Abstand zueinander haben.