Helmichs Chemie-Lexikon

Konstitution

Unter dem Begriff Konstitution versteht man die Anordnung der Atome in einer organischen Verbindung. Mathematisch gesehen, beschreibt die Konstitution die Toplogie des Moleküls. Eine Konstitution kann stets mit Worten eindeutig beschrieben werden. Probieren wir das mal am Beispiel des Ethan-Moleküls aus:

"Zwei C-Atome sind durch eine Einfachbindung miteinander verbunden, und jedes C-Atom ist mit drei H-Atomen verknüpft".

Hier sehen Sie ein Photo eines Modells eines 2-Methyl-propan-Moleküls. Die Konstitution dieses Moleküls lässt sich auf mehrere Weisen eindeutig beschreiben:

Variante 1: Drei C-Atome bilden eine Kette, das mittlere C-Atom ist mit einem weiteren C-Atom verbunden. Die restlichen Valenzen der C-Atome sind durch H-Atome abgesättigt.

Variante 2: Ein C-Atom ist mit drei weiteren C-Atomen verbunden. Die restlichen Valenzen der C-Atome sind durch H-Atome abgesättigt.

Wenn man weiß, dass es sich bei dem Molekül um ein Alkan handelt, kann man sich den Zusatz "Die restlichen Valenzen der C-Atome sind durch H-Atome abgesättigt" auch sparen, denn womit sollen sie sonst abgesättigt sein? Alkane bestehen ja nur aus C- und H-Atomen.

Die Konstitution eines Moleküls kann auch in digitaler Form gespeichert werden, so dass ein Computerprogramm aufgrund dieser Daten dann eine Strukturformel zeichnen kann.

Konstitutionsisomerie

Im Zusammenhang mit dem Begriff Konstitution muss auch der Begriff Konstitutionsisomerie erwähnt werden. Darunter versteht man die Tatsache, dass Verbindungen mit der gleichen Summenformel unterschiedliche Konstitutionen haben können.

Nehmen wir als Beispiel das zuletzt erwähnte Molekül, das 2-Methyl-propan. Die Verbindung hat die Summenformel C4H10. Eine isomere Verbindung ist das n-Butan, ebenfalls mit der Summenformel C4H10. Das n-Butan hat aber eine ganz andere Konstitution: Vier C-Atome bilden eine Kette mit drei C-C-Einfachbindungen.

Hier sehen wir ein Molekülmodell des n-Butans. Die beiden Verbindungen n-Butan und 2-Methyl-propan sind Konstitutionsisomere. Sie haben die gleiche Summenformel, aber unterschiedliche Konstitutionen.

Will man die eine Konstitution (n-Butan) in die andere Konstitution (2-Methyl-propan) überführen, so muss man kovalente Bindungen aufbrechen und neue kovalente Bindungen erzeugen. Durch einfaches Drehen um C-C-Einfachbindungen kann man die beiden Konstitutionen nicht ineinander überführen.

Konstitutionsisomerie

Weitere Einzelheiten zur Konstitutionsisomerie finden Sie in diesem Lexikon-Artikel.