Bindungen als Strukturmerkmal

Und die Besonderheiten der Bindungsarten wären?

Ich will die Strukturmerkmale an den jeweils einfachsten Vertretern dieser Kohlenwasserstoffreihe zeigen.

a) Methan: Die C-Atome liegen im sp³-hybridisierten Zustand vor, d.h. im C-Atom sind vier gleichwertige sp³-Hybridorbitale. Alle C-H-Bindungen sind also gleich. Es liegen zwischen C und H vier sogenannte σ (=sigma)-Bindungen vor. Mit der sp³-Hybridisierung kann der Tetraederwinkel im Methan von 109°28´erklärt werden.

b) Ethan: Hier liegen die C-Atome im sp²-hybridisierten Zustand vor, d.h. im C-Atom sind drei gleichwertige Orbitale, die in einer Ebene liegen und mit zwei Wasserstoff- und einem C-Atom zu je einer σ-Bindung führen. Senkrecht dazu steht ein 2p-Orbital, das mit einem zweiten C-Atom eine π (=pi)-Bindung gibt.
Da eine Überlappung von p-Orbitalen nicht so stark sein kann wie diejenige der hybridisierten Orbitale, ist die π-Bindung schwächer als die σ-Bindung.

c) Ethin: Hier liegen die C-Atome im sp-hybridisierten Zustand vor. Jedes C-Atom hat zwei sp-Hybridorbitale, die mit dem anderen C-Atom bzw. einem H-Atom σ-Bindungen ausbilden. Diese Bindungen liegen auf einer Achse. Die anderen beiden nicht hybridisierten Orbitale stehen senkrecht zueinander und zur Achse der sp-Hybridorbitale und bilden mit dem anderen C-Atom π-Bindungn aus
Im linearen Ethinmolekül liegt also eine C-C-Dreifachbindung vor, wobei eine Bindung zwischen den C-Atomen eine σ-Bindung und zwei als π-Bindungen ausgebildet sind. Die C-H-Bindungen sind σ-Bindungen.