Verbindungen
Fünfzig Referenzverbindungen bilden nun den vollständigen Wave-2-Korpus. Die Seiten führen von Formel und Struktur zu Geometrie, Bindung, Speziation und Reaktivität.
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Chemische Verbindungen verstehen
Glukose
Glukose ist ein Monosaccharid und eine Aldohexose. In Wasser liegt D-Glukose überwiegend in cyclischen Glucopyranoseformen vor; die offene Aldehydform ist nur ein kleiner Gleichgewichtsanteil.
Wasser
Wasser ist H₂O und das Molekül ist gewinkelt, nicht linear. Die polaren O–H-Bindungen und die gewinkelte Geometrie ergeben zusammen ein permanentes molekulares Dipolmoment.
Kohlenstoffdioxid
Kohlenstoffdioxid ist CO₂ und das Gleichgewichtsmolekül ist linear: O=C=O. Die beiden C=O-Bindungen sind polar, ihre Dipole heben sich wegen der Symmetrie jedoch auf.
Natriumchlorid
Natriumchlorid ist ein ionischer Feststoff. NaCl bezeichnet im Kristall eine Formeleinheit mit dem Verhältnis Na⁺:Cl⁻ = 1:1, kein kleines isoliertes Na–Cl-Molekül.
Saccharose
Saccharose ist ein Disaccharid aus einer Glukose- und einer Fruktoseeinheit. Ihre anomeren Zentren sind über eine α(1→2)β-glycosidische Bindung miteinander verknüpft.
Fruktose
Fruktose ist ein Ketohexose-Monosaccharid. Sie besitzt dieselbe Summenformel wie Glukose, aber eine andere Konnektivität: In der offenen Form liegt die Carbonylgruppe an C2 statt an C1.
Ammoniak
Ammoniak ist NH₃ und dreidimensional trigonal-pyramidal. Drei N–H-Bindungen und ein freies Elektronenpaar bilden vier Elektronendomänen um Stickstoff.
Methan
Methan ist CH₄ und besitzt eine tetraedrische, hochsymmetrische Molekülgeometrie. Eine flache Kreuzform ist nur eine zweidimensionale Schreibweise.
Ethanol
Ethanol ist C₂H₆O und ein Alkohol. Die Schreibweise CH₃–CH₂–OH zeigt die entscheidende Konnektivität: eine zweigliedrige Kohlenstoffkette mit einer endständigen Hydroxylgruppe.
Essigsäure
Essigsäure ist C₂H₄O₂ beziehungsweise CH₃COOH. Die Carboxylgruppe –C(=O)–OH verbindet Carbonyl- und Hydroxylfunktion am selben Kohlenstoffatom und bestimmt die Säurechemie.
Schwefelsäure
Schwefelsäure ist H₂SO₄, eine diprotische Oxosäure. Zwei O–H-Gruppen können Protonen stufenweise abgeben.
Calciumcarbonat
Calciumcarbonat ist CaCO₃, ein ionischer Feststoff aus Ca²⁺ und CO₃²⁻. Die Formel ist eine 1:1-Formeleinheit, kein diskretes CaCO₃-Molekül.
Wasserstoffperoxid
Wasserstoffperoxid ist H₂O₂ mit der Verknüpfung H–O–O–H. Die direkte O–O-Einfachbindung ist das definierende Strukturmerkmal eines Peroxids.
Natriumhydrogencarbonat
Natriumhydrogencarbonat ist NaHCO₃, ein ionischer Feststoff aus Na⁺ und HCO₃⁻. Die Formel bezeichnet eine 1:1-Formeleinheit, kein diskretes NaHCO₃-Molekül.
Chlorwasserstoff
Chlorwasserstoff ist HCl, ein polares zweiatomiges Molekül. Salzsäure ist dagegen die wässrige saure Lösung nach Protonenübertragung an Wasser.
Natriumhydroxid
Natriumhydroxid ist NaOH, ein ionischer Feststoff aus Na⁺ und OH⁻. Die Formel ist eine 1:1-Formeleinheit, kein isoliertes kovalentes Na–OH-Molekül im Feststoff.
Salpetersäure
Salpetersäure ist HNO₃, eine starke Oxosäure. In der üblichen Lewis-Darstellung trägt nur eine O–H-Gruppe das abspaltbare Proton.
Phosphorsäure
Phosphorsäure ist H₃PO₄, eine triprotische Oxosäure. Drei O–H-Gruppen können ihre Protonen stufenweise abgeben.
Citronensäure
Citronensäure ist C₆H₈O₇, eine triprotische Carbonsäure. Drei Carboxylgruppen tragen die sauren Protonen; die zentrale O–H-Gruppe ist dagegen ein Alkohol.
Harnstoff
Harnstoff ist CH₄N₂O mit der Struktur H₂N–C(=O)–NH₂. Das Carbonyl-C ist direkt an zwei Stickstoffatome gebunden.
Aceton
Aceton ist C₃H₆O mit der Struktur CH₃–C(=O)–CH₃. Die zentrale Carbonylgruppe definiert die Verbindung als Keton.
Benzol
Benzol ist C₆H₆, ein planarer aromatischer Sechsring. Die sechs π-Elektronen sind über den Ring delokalisiert.
Siliciumdioxid
Siliciumdioxid ist SiO₂, aber Quarz besteht nicht aus kleinen O=Si=O-Molekülen. SiO₂ beschreibt das stöchiometrische Verhältnis in einem ausgedehnten Si–O–Si-Netzwerk.
Kohlenstoffmonoxid
Kohlenstoffmonoxid ist CO, ein zweiatomiges Molekül. Mit nur zwei Atomen ist das Molekül definitionsgemäß linear.
Schwefeldioxid
Schwefeldioxid ist SO₂ und das Molekül ist gewinkelt, nicht linear. Der experimentelle O–S–O-Winkel in der Gasphase liegt bei ungefähr 119,5°.
Stickstoffdioxid
Stickstoffdioxid ist NO₂, ein gewinkeltes Radikal mit einem ungepaarten Elektron. Die Gasphasen-Geometrie besitzt einen O–N–O-Winkel von ungefähr 134,1°.
Methanol
Methanol ist CH₄O, besser als CH₃OH geschrieben, weil dadurch die Hydroxylgruppe sichtbar wird. Es ist der einfachste Alkohol.
Formaldehyd
Formaldehyd ist CH₂O mit der Struktur H₂C=O. Es ist der einfachste Aldehyd: ein Carbonylkohlenstoff ist an zwei H-Atome gebunden.
Glycerin
Glycerin ist C₃H₈O₃ mit drei Hydroxylgruppen. Die kondensierte Struktur HO–CH₂–CH(OH)–CH₂–OH zeigt auf jedem der drei C-Atome eine –OH-Gruppe.
Ethylenglykol
Ethylenglykol ist C₂H₆O₂ mit der Struktur HO–CH₂–CH₂–OH. Zwei endständige Hydroxylgruppen definieren es als Diol.
Milchsäure
Milchsäure ist C₃H₆O₃ und enthält im selben Drei-C-Molekül eine –OH- und eine –COOH-Gruppe. Die kondensierte Struktur CH₃–CH(OH)–COOH macht beide Funktionen sichtbar.
Oxalsäure
Oxalsäure ist C₂H₂O₄ beziehungsweise HOOC–COOH. Zwei direkt miteinander verbundene Carboxylgruppen machen sie diprotisch.
Ethylacetat
Ethylacetat ist C₄H₈O₂ mit der Struktur CH₃–C(=O)–O–CH₂–CH₃. Das Motiv –C(=O)–O– definiert die Esterfunktion.
Phenol
Phenol ist C₆H₅OH: Die Hydroxylgruppe ist direkt an einen aromatischen Ring gebunden. Diese Konnektivität unterscheidet Phenol von Benzylalkohol mit –CH₂OH-Seitenkette.
Toluol
Toluol ist C₇H₈ beziehungsweise C₆H₅CH₃: Benzol mit einer Methylgruppe. Der aromatische Ring bleibt erhalten; ein Ring-H ist durch CH₃ ersetzt.
Propan
Propan ist C₃H₈ beziehungsweise CH₃–CH₂–CH₃. Drei Kohlenstoffatome, verbunden nur durch Einfachbindungen, definieren es als gesättigtes Alkan.
Ethen
Ethen ist C₂H₄ beziehungsweise H₂C=CH₂. Die C=C-Doppelbindung definiert es als einfachstes Alken.
Ethin
Ethin ist C₂H₂ beziehungsweise H–C≡C–H. Die C≡C-Dreifachbindung definiert es als einfachstes Alkin.
Natriumcarbonat
Natriumcarbonat ist Na₂CO₃, ein ionischer Feststoff aus zwei Na⁺ pro CO₃²⁻. Die Formel ist eine ladungsausgeglichene Formeleinheit, kein kovalentes Sechsatom-Molekül.
Calciumhydroxid
Calciumhydroxid ist Ca(OH)₂: ein Ca²⁺ und zwei OH⁻ pro Formeleinheit. Die Klammern zeigen, dass der Index 2 für die gesamte Hydroxidgruppe gilt.
Eisen(III)-oxid
Eisen(III)-oxid ist Fe₂O₃, eine Formeleinheit eines ausgedehnten Feststoffs. Die Formel beschreibt das Verhältnis 2 Fe : 3 O, nicht ein isoliertes fünfatomiges Molekül.
Aluminiumoxid
Aluminiumoxid ist Al₂O₃, eine Formeleinheit eines ausgedehnten Feststoffs. Das Verhältnis 2 Al : 3 O beschreibt keine kleinen fünfatomigen Moleküle in gewöhnlicher Tonerde.
Magnesiumoxid
Magnesiumoxid ist MgO, eine 1:1-Formeleinheit eines ausgedehnten Feststoffs. Das Bulk-Material besteht nicht aus isolierten zweiatomigen MgO-Molekülen.
Kaliumnitrat
Kaliumnitrat ist KNO₃, ein ionischer Feststoff aus K⁺ und NO₃⁻ im Verhältnis 1:1. Kalium ist nicht kovalent in ein kleines K–N–O₃-Molekül eingebaut.
Ammoniumnitrat
Ammoniumnitrat ist NH₄NO₃, eine 1:1-Formeleinheit aus NH₄⁺ und NO₃⁻. Die neun Atome bilden nicht eine einzige kovalente Kette.
Ammoniumchlorid
Ammoniumchlorid ist NH₄Cl, eine 1:1-Formeleinheit aus NH₄⁺ und Cl⁻. Das Ammoniumion ist tetraedrisch; Chlorid ist ein einatomiges Anion.
Natriumhypochlorit
Natriumhypochlorit ist NaOCl, eine 1:1-Formeleinheit aus Na⁺ und OCl⁻. Natrium ist nicht kovalent in ein dreiatomiges Na–O–Cl-Molekül eingebaut.
Kaliumpermanganat
Kaliumpermanganat ist KMnO₄, eine 1:1-Formeleinheit aus K⁺ und MnO₄⁻. Kalium ist nicht kovalent in das Permanganatgerüst eingebaut.
Kupfer(II)-sulfat
Kupfer(II)-sulfat ist CuSO₄, eine 1:1-Formeleinheit aus Cu²⁺ und SO₄²⁻. Dieser Master beschreibt die wasserfreie Verbindung.
Calciumsulfat
Calciumsulfat ist CaSO₄, eine 1:1-Formeleinheit aus Ca²⁺ und SO₄²⁻. Dieser Master beschreibt die wasserfreie Zusammensetzung, wie sie Anhydrit entspricht.