Kohlenstoff

Am Beispiel des Kohlenstoff-Atoms kann man Bindungen zwischen den Atomen genauer analysieren, um die Bildung von Molekülen zu verstehen. Es ist deshalb interessant, weil es vier mögliche Bindungen hat. Oben ist es mit seinen sechs Elektronen nach dem Schalenmodell dargestellt. Danach bleiben auf der zweiten Schale eben genau diese vier Plätze zur Vervollständigung übrig.

Mehrere Möglichkeiten zur Bindung kann ein Atom unterschiedlich einsetzen, entweder zu verschiedenen anderen Atomen oder zum gleichen Atom. Beispiel für letzteres wäre der Sauerstoff, der sich mit seinen insgesamt nur zwei Bindungen an ein anderes Sauerstoffatom klammert. Da hat Kohlenstoff natürlich mehr Möglichkeiten. Setzt er alle vier Bindungen zu gleichartigen Atomen ein, entsteht Diamant, der an Härte kaum zu überbieten ist.

Natürlich sind auch sonst mit vier Bindegliedern viel mehr Möglichkeiten gegeben als mit zwei beim Sauerstoff oder eines beim Wasserstoff. Kohlenstoff kann z.B. mit sechs Atomen den berühmten Benzolring oder Ketten bilden. Da bleiben noch Optionen für Verstärkungen zwischen Ketten. Sind das viele, entsteht hochoktaniger Kraftstoff, bei wenigen Diesel. Man nennt die Technik zur Erschaffung einer Vielzahl neuer Produkte auch Kohlenstoff-Chemie.

Es gibt die filmische Darstellung des Falles, in dem uns alle Kohlenstoff- oder besser Kunststoff-Produkte genommen würden. Da bleibt dann in normalen Lebensräumen nicht viel übrig. Im Auto wäre es ähnlich. Obwohl nach dem Gewichtsanteil immer noch Metalle eine große Rolle spielen, haben Kunststoffe wegen ihres geringen Gewichts einen hohen Volumenanteil. Übrigens ist wegen der Kunstfasern bei dem Experiment nicht klar, was wir am Ende noch auf dem Leib tragen. 03/13