Wissenschaft

Konjugatdefinition in der Chemie

In der Chemie gibt es drei mögliche Definitionen des Begriffs „Konjugat“.

 

Drei Arten von Konjugaten

(1) Ein Konjugat bezieht sich auf eine Verbindung, die durch Verbinden von zwei oder mehr chemischen Verbindungen gebildet wird.

(2) In der Bronsted-Lowry-Theorie von Säuren und Basen bezieht sich der Begriff Konjugat auf eine Säure und Base, die sich durch ein Proton voneinander unterscheiden. Wenn eine Säure und eine Base reagieren, bildet die Säure ihre konjugierte Base, während die Base ihre konjugierte Säure bildet:

Säure + Base ⇆ konjugierte Base + konjugierte Säure

Für eine saure HA wird die Gleichung geschrieben:

HA + B ⇆ A + HB +

Der Reaktionspfeil zeigt sowohl nach links als auch nach rechts, da die Reaktion im Gleichgewicht sowohl in Vorwärtsrichtung zur Bildung von Produkten als auch in Rückwärtsrichtung zur Umwandlung von Produkten in Reaktanten stattfindet. Die Säure verliert ein Proton, um ihre konjugierte Base A zu werden während die Base B ein Proton akzeptiert, um ihre konjugierte Säure HB + zu werden .

(3) Konjugation ist die Überlappung von p-Orbitalen über eine σ-Bindung ( Sigma-Bindung ). In Übergangsmetallen können sich d-Orbitale überlappen. Die Orbitale haben delokalisierte Elektronen, wenn sich in einem Molekül alternierende Einfach- und Mehrfachbindungen befinden. Bindungen wechseln sich in einer Kette ab, solange für jedes Atom ein p-Orbital verfügbar ist. Die Konjugation neigt dazu, die Energie des Moleküls zu senken und seine Stabilität zu erhöhen.

Konjugation ist bei leitenden Polymeren, Kohlenstoffnanotubuli, Graphen und Graphit üblich. Es ist in vielen organischen Molekülen zu sehen. Konjugierte Systeme können unter anderem Chromophore bilden. Chromophore sind Moleküle, die bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbieren können, wodurch sie gefärbt werden. Chromophore kommen in Farbstoffen, den Photorezeptoren des Auges, vor und leuchten im Dunkeln.

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