Sefer Jetzira und Chemische Bindung: Unterschied zwischen den Seiten

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Das '''Sefer Jetzira''' ([[Hebräische Sprache|hebr.]]: ספר יצירה, „Buch der Formung“ oder auch „Buch der Schöpfung“) gilt als das älteste eigenständig überlieferte Werk der [[Kabbala]]. Es stellt die wesentlichen Elemente der [[Schöpfung]] in ihrer Entstehung ([[Kosmogonie]]) und ihrer Struktur ([[Kosmologie]]) dar. Diese Elemente sind die 10 Urziffern ([[Sephiroth]]) und die 22 Buchstaben des [[Hebräisches Alphabet|hebräischen Alphabets]].  
Die '''chemische Bindung''' verbindet [[Atom]]e oder [[Ion]]en zu [[Molekül]]en bzw. [[Chemische Verbindung|chemischen Verbindungen]], die [[Energie|energetisch]] stabiler sind als die getrennten Bestandteile. Sie beruht auf der [[Wechselwirkung]] der [[Elektron]]en aus der äußersten [[Elektronenschale]] der an der Bindung beteiligten Atome.


Das ''Sefer Jetzira'' ist ab dem 10.  Jahrhundert in der jüdischen Tradition reich kommentiert worden. Entsprechend der rationalen Darstellungsweise des Buches standen dabei zunächst philosophisch-wissenschaftliche Zugänge im Vordergrund. Später wurde es mystisch-spekulativ interpretiert und so die Bedeutung des Buches für die Kabbala begründet.
== Grundlagen ==


== Entstehung und Geschichte ==
Atome bestehen nach heutiger [[naturwissenschaft]]licher Sicht aus einem elektrisch positiv geladenen [[Atomkern]] und einer Hülle aus negativ geladenen [[Elektron]]en. Als Teilchen mit halbzahligen [[Spin]] sind sie nach den Gesetzen der [[Quantentheorie]] sogenannte [[Fermionen]], die dem [[Pauli-Prinzip]] unterliegen, nach dem die Elektronen der Hülle nicht in allen Quantenzahlen übereinstimmen dürfen. Sie können sich daher nicht im untersten, energieärmsten Niveau zusammendrängen, sondern müssen sich auch auf höhere, ausgedehntere und energiereichere [[Elektronenschale]]n bzw. [[Atomorbital]]e verteilen. Sie bedingen dadurch die relativ große räumliche Ausdehnung der Elektronenhülle, die den Atomkern um das 10.000- bis 150.000-fache übertrifft. Die Elektronen der äußersten Schale, der sogenannten [[Valenzschale]], bestimmen die [[Chemie|chemische Eigenschaften]] eines Atoms und seine Stellung im [[Periodensystem der chemischen Elemente]].  
Nach [[Judentum|jüdischer]] [[Wikipedia:mündliche Überlieferung|mündlicher Tradition]] gilt als Autor des Werks der biblische [[Abraham]], der es bei seiner [[Einweihung]] durch [[Melchisedek]] empfangen habe<ref>{{Literatur
|Autor = Heinrich E. Benedikt
|Titel = Die Kabbala als jüdisch-christlicher Einweihungsweg
|Band = Bd. 1.
|Auflage = 3.
|Verlag = Hermann Bauer
|Jahr = 1991
|Seiten = 24
|ISBN = 3-7626-0279-4
}}</ref>. Der Text selbst nennt keinen Verfasser, erwähnt jedoch Abraham als den ersten, der die beschriebenen Wege der Weisheit gegangen ist, worauf sich die Annahme seiner Autorschaft stützt. Im letzten Absatz des ''Sefer Jetzira'' heißt es<ref>http://www.hermetik.ch/ath-ha-nour/site/kabbalajetzirah6.htm</ref>:


{{Zitat|Und als gekommen war Abraham, unser Vater, Friede sei mit ihm, da schaute er, betrachtete, forschte und verstand dies, er hieb und zeichnete, bis er es erlangt hatte, dann offenbarte sich ihm der Herr des Alls, gesegnet sei sein Name, es setzte ihn auf seinen Schoss und küsste ihn auf das Haupt und nannte ihn  Abraham, seinen Freund. Er schloss ein Bündnis mit ihm und seinen Kindern, (denn so heisst es:) er glaubte an [[JHVH]], dies wurde ihm zur Gerechtigkeit angerechnet. Er setzte das Bündniszeichen zwischen die zehn Finger seiner Hände, dies ist die Zunge, und zwischen die zehn Zehen seiner Füsse, dies ist die Beschneidung.<br><br>
[[Datei:H2O 2D labelled.svg|mini|150px|Bindungslängen und Bindungswinkel des Wassermoleküls (H<sub>2</sub>O)]]
Er band ihm die zweiundzwanzig Buchstaben der Torah an die Zunge und der Heilige, gesegnet sei er, offenbarte ihm ihre Geheimnisse: Und er machte sie zur Zugkraft des Wassers, zum Brennen des Feuers und zum Rauschen des Windes, er machte sie zur Leuchtkraft der sieben Sterne und zur Führungskraft der zwölf Sternbilder.|Sefer Jetzira 6}}
Die Valenzschale erreicht ihren energetisch stabilsten Zustand, wenn sie mit der maximal möglichen Zahl von Elektronen vollständig aufgefüllt ist. Das ist aber nur bei den [[Edelgase]]n der Fall, die entsprechend reaktionsträge sind, da sie ihren stabilsten Zustand bereits erreicht haben. Atome mit unvollständig aufgefüllter Valenzschale können sich dadurch stabilisieren, dass sie solange von ihren Bindungspartnern Elektronen aufnehmen oder an diese abgeben, bis sie eine vollkommen abgeschlossene Außenschale erreicht haben. Die so aneinander gebunden Atome erreichen damit gemeinsam ihren stabilsten, energieärmsten Zustand. Nach der von [[w:Gilbert Newton Lewis|Gilbert Newton Lewis]] und [[w:Walther Kossel|Walther Kossel]] 1916 formulierten '''Edelgasregel''' sind chemische Verbindungen besonders stabil, wenn die daran beteiligten Atome die im [[Periodensystem]] nächstgelegene '''Edelgaskonfiguration''' ausbilden können. Mit Ausnahme des [[Helium]]s haben die Edelgase 8 Außenelektronen. Nach der darauf basierenden '''Oktettregel''' sind Verbindungen besonders stabil, wenn die gebundenen Atome dadurch über 8 Elektronen (ein '''Elektronenoktett''') verfügen und dadurch der Edelgaskonfiguration entsprechen.


Die Autorschaft Abrahams ist wohl nich wörtlich in dem Sinn zu nehmen, als hätte er unmittelbar den überlieferten Text verfasst, aber richtig ist, dass die Lehren der [[Kabbala]] ganz aus dem Geist des abrahamitischen Zeitalters entspringen. [[Abraham]] war der erste, dessen [[physisch]]es [[Gehirn]] so beschaffen war, dass er das, was ehemals durch das ursprüngliche [[Hellsehen]] erlebt wurde, nun in klare [[Gedanke|gedankliche]] [[Begriff]]e fassen konnte. Dazu gehört vor allem auch die [[Erkenntnis]] von dem [[Wesen]] der [[Zahlen]] und ihrem gesetzmäßigen Zusammenwirken. Der Überlieferung nach gilt Abraham daher auch als "Erfinder" des [[Wikipedia:Zählen|Zählen]]s und [[Wikipedia:Rechnen|Rechnen]]s, der [[Wikipedia:Arithmetik|Arithmetik]] überhaupt. Heute, wo wir mit dem Ablauf des [[Kali Yuga]]s bzw. mit dem Beginn des dritten Jahrtausends gleichsam in das umgekehrte abrahamitische Zeitalter einlaufen, stehen wir vor der gegenteiligen Aufgabe: Wir müssen aus den klar gefassten [[spirituell]]en, aber an den logischen [[Verstand]] gebundenen Gedanken allmählich wieder die [[Imagination]]en entbinden und so von der [[sinnlich]]en wieder zur direkten geistigen [[Wahrnehmung]] aufsteigen. In diesem Sinne kann heute die [[Kabbala]] in zeitgemäßer Form studiert werden.
Um eine chemische Bindung wieder zu spalten, muss eine entsprechende '''Bindungsenergie''' aufgewendet werden, die man meist in [[Joule]] pro [[Mol]] angibt. Die '''Bindungslänge''' ergibt sich aus dem von [[Atomkern]] zu Atomkern gemessene Abstand der aneinander gebundenen Atome<ref>{{Internetquelle |autor=International Union of Pure and Applied Chemistry |url=https://goldbook.iupac.org/html/B/BT07003.html |titel=IUPAC Gold Book - bond length |zugriff=16. August 2019 |sprache=en}}</ref>. Bei [[kristall]]inen [[Feststoff]]en kann sie experimentell durch [[Kristallstrukturanalyse]] ermittel werden und liegt bei kovalenten Bindungen je nach den beteiligten Atomsorten typischerweise zwischen etwa 75 und 250 [[Pikometer|pm]] (1&nbsp;pm = 10<sup>−12</sup>&nbsp;m); [[Wasserstoffbrückenbindung]]en haben je nach Polarisierungsgrad Abstände zwischen 120&nbsp;pm und 300&nbsp;pm auf. Auf diesem Weg lassen sich auch die '''Bindungswinkel''' zwischen den einzelnen Bindungen eines [[Molekül]]s ermitteln. Bindungslängen und Bindungswinkel bestimmen die [[Molekülgeometrie]], die sich durch entsprechende [[Strukturformel]]n veranschaulichen lässt.


<div style="margin-left:20px">
=== Elektronegativität ===
"Wir haben nun gesehen bei meinem letzten Besuche hier, wie das erste Jahrtausend bei seinem Abschlusse eine Art Ersatz brachte für das Hineinschauen in die geistigen Welten, jenen Ersatz, der dadurch dem Menschen gegeben war, daß eine besondere Individualität, Abraham, ausersehen worden ist - die jene Einrichtung im physischen Gehirn besonders hatte -, ohne die alten Fähigkeiten dennoch zu einem Bewußtsein von der geistigen Welt kommen zu können. Deshalb nennen wir den ersten Teil des Kali Yuga in der Geisteswissenschaft vorzugsweise das abrahamitische Zeitalter, jenes Zeitalter, in dem der Mensch zwar den unmittelbaren Ausblick in die höheren geistigen Welten verliert, in dem ihm aber etwas erwächst wie ein Gottesbewußtsein, das nach und nach immer mehr und mehr in sein Ich hereinwächst, so daß er immer mehr und mehr den Gott vorstellt als verwandt mit dem Ich-Bewußtsein, dem menschlichen Ich-Bewußtsein. Wie das Welten-Ich, so erscheint die Gottheit demjenigen Zeitalter, dem ersten Jahrtausend im Kali Yuga, das wir an seinem Abschluß das abrahamitische Zeitalter nennen können.


[...]
Eine relatives Maß für die Fähigkeit von Atomen, Elektronen zur Auffüllung ihrer Valenzschale an sich zu ziehen, bietet das 1932 von [[w:Linus Pauling|Linus Pauling]] (1901-1994) eingeführte Konzept der '''Elektronegativität''' (kurz: '''EN'''; Formelzeichen <math>\chi</math>). Atome mit nahezu vollständig gesättigter Valenzschale, wie etwa die [[Halogene]], nehmen sehr leicht Elektronen auf und haben eine entsprechend hohe Elektronegativität. Atome mit nur wenigen Außenelektronen, wie etwa die [[Alkalimetalle]], geben diese leicht an ihre Bindungspartner ab und haben daher eine geringe Elektronegativität.


Die Bedeutung des abrahamitischen Zeitalters war, daß sozusagen das alte Hellsehen geschwunden ist, daß dem Menschen ein Gottesbewußtsein gegeben ward, das mit den menschlichen Fähigkeiten eng zusammenhängt. Alles, was die Menschheit aus diesem Gottesbewußtsein, das an das menschliche Gehirn gebunden ist, gewinnen konnte, ist nach und nach ausgeschöpft worden, und nur wenig ist noch auf dem Weg dieser Fähigkeiten für das Gottesbewußtsein der Menschen zu gewinnen, wenig nur noch. Dagegen gehen wir den genau umgekehrten Weg in dem neuen abrahamitischen Zeitalter. Wir gehen den Weg, der die Menschheit wiederum hinausführt aus dem bloß physisch-sinnlichen Anschauen, aus dem Kombinieren der physischsinnlichen Merkmale; wir gehen den Weg, der die Menschen wiederum zurückführt in jene Regionen, in denen sie einmal vor dem abrahamitischen Zeitalter waren. Wir gehen den Weg, der die Menschen wieder eintreten lassen wird in Zustände natürlichen Hellsehens, natürlich hellseherischer Kräfte. In dem Zeitalter Kali Yuga war es ja nur die Einweihung, die hinaufführen konnte in regelrechter Weise in die geistigen Welten. Natürlich führt die Einweihung in hohe Stufen hinauf, die von den Menschen in sehr ferner Zukunft erst erklommen werden können, aber die ersten Spuren eines erneuerten Hellsehens, das auftreten wird wie eine natürliche menschliche Fähigkeit, werden sich verhältnismäßig bald zeigen, je mehr wir in die Erneuerung des abrahamitischen Zeitalters hinübergehen."
== Bindungsarten ==
{{Lit|GA 118, S 110ff}}
</div>


Im ''Pardes Rimmonim'' (1548) vertritt [[Moses Cordovero]] (1522–1570) die Meinung, das ''Sefer Jetzira'' gehe zwar auf Abraham zurück, wäre aber in der vorliegenden überlieferten Form von [[Wikipedia:Rabbi Akiba|Rabbi Akiba]] redigiert worden<ref>[http://www.maqom.com/journal/paper14.pdf Christopher P. Benton: ''An Introduction to the Sefer Yetzirah'']</ref>.
Auf rein [[physisch]]er Ebene entsprechen die drei Grundtypen der chemischen Bindung den [[Tria Principia]] des [[Paracelsus]]<ref>Gutmann/Hengge, S. 3</ref>:


Die wissenschaftliche Erforschung der Entstehungsgeschichte des ''Sefer Jetzira'' hat zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen geführt. Von einigen Forschern wird das Werk in die [[Wikipedia:Hellenismus|hellenistisch]]-römische Antike eingeordnet. [[Wikipedia:Heinrich Graetz|H. Graetz]] sah darin zunächst eine Antwort auf die [[Gnosis]] und datierte es in das 2. oder 3.&nbsp;Jahrhundert, ebenso wie [[Wikipedia:Gershom Scholem|Gershom Scholem]]. Neuere Forschungen sehen jedoch eine Abhängigkeit von [[Islam|islamischen]] Traditionen und setzen die Entstehung demzufolge erst nach dem 7.&nbsp;Jahrhundert an. Aber auch diesen Theorien ist unter Hinweis auf Parallelen zur Philosophie [[Wikipedia:Philon von Alexandria|Philos von Alexandria]] widersprochen worden, woraus eine Frühdatierung sogar ins 1. Jahrhundert  folgt.<ref> Zur Datierung vgl. K. Herrmann, ''Sefer Jezira'', Seiten 184 bis 204</ref> Abschließende Antworten auf die Frage nach der historischen Einordnung sind nicht möglich, jedoch ist eine Entstehung jedenfalls vor dem 10.&nbsp;Jahrhundert sicher.       
* [[Sal]] entspricht der salzartigen [[#Ionische Bindung|ionischen Bindung]],
* [[Mercurius]] der [[#Metallische Bindung|metallischen Bindung]],
* [[Sulphur]] der [[#Kovalente Bindung|kovalenten Bindung]]


=== Überlieferte Textfassungen ===
=== Ionische Bindung ===
Auch die Textüberlieferung des Werkes ist unübersichtlich. Es existieren handschriftliche Kurz- und Langfassungen, deren Verhältnis zueinander jedoch unklar und umstritten ist. Die Kurzfassung umfasst ungefähr 1300 Worte, die Langfassung etwa das Doppelte. Zur Langfassung gehört vor allem die Handschrift ''Ms. Vatikan 299'' aus dem 10. Jahrhundert, zur Kurzfassung die Handschrift ''Ms. London 6577'' aus dem 14.&nbsp;Jahrhundert. Dazu kommt eine frühe Textversion aus dem [[Wikipedia:10. Jahrhundert]|], die sogenannte ''Sa'adjanische Rezension'', für die der jüdische Gelehrte [[Wikipedia:Saadia Gaon|Saadia Gaon]] († 942) die Langfassung neu arangierete und kommentierte. Im [[Wikipedia:16. Jahrhundert|16. Jahrhundert]] bearbeitete [[Isaak Luria]] den Text, um ihn mit dem [[Sohar]] zu harmonisieren. Die weitere Bearbeitung durch [[Wikipedia:Gaon von Wilna|Gaon von Wilna]] im [[Wikipedia:18. Jahrhundert|18. Jahrhundert]] ist als ''Gra Version'' bekannt geworden.
[[Datei:NaCl polyhedra.png|mini|200px|Ausschnitt aus der kubischen Kristallstruktur des [[w:Natriumchlorid|Natriumchlorid]]s.]]
 
Der erste Druck − in [[Latein|lateinischer]] Übersetzung − wurde 1552 in [[Wikipedia:Paris|Paris]] gefertigt. Die erste gedruckte hebräische Ausgabe erfolgte 1562 in [[Wikipedia:Mantua|Mantua]]. Es liegen heute verschiedene Ausgaben vor, die teilweise auch implizite kommentierende Texte umfassen.


== Inhalt ==
Die '''ionische Bindung''' (auch: '''Ionenbindung''') entsteht zwischen [[Chemische Elemente|chemischen Elementen]], deren Atome sich stark in ihrer [[#Elektronegativität|Elektronegativität]] unterscheiden. Das Atom mit der geringeren Elektronegativität gibt sehr leicht seine Außenelektronen an das elektronegativere Atom ab und wird wegen der nun überwiegenden Kernladung zu einem ein- oder mehrfach positiv geladenen [[Kation]]. Im Gegenzug erhält das elektronegativere Atom eine negative Überschussladung und wird dadurch in gleichem Maß zu einem negativ geladenen [[Anion]]. Die gegensätzlich geladenen [[Ion]]en werden durch die [[Elektrostatik|elektrostatische Anziehung]] fest aneinander gebunden und fügen sich in ein regelmäßig geordnetes [[Kristallgitter]] ein. Dadurch entstehen [[Salze|salzartige]], meist schwer schmelzbarer '''Ionenkristalle''', die die Grundlage der [[Mineralwelt]] bilden.  
Das ''Sefer Jetzira'' hat selbst in den umfangreichsten Fassungen kaum mehr als 2000 Worte. Es stellt '''[[32 Pfade der Weisheit]]''' dar, die sich zusammensetzen aus den 10 [[Sephiroth]] und den 22 [[Hebräisches Alphabet|hebräischen Buchstaben]], die den 22 Pfaden entsprechen, welche die 10 Sephiroth miteinander verbinden.


{{Zitat|In zweiunddreißig geheimnisvollen Pfaden der Weisheit zeichnete JAH, JHVH Zabaoth, Gott Israels, lebendiger Elohim, König der Welt, allmächtig, barmherzig und gnädig, hoch und erhaben, waltend in Ewigkeit, heilig ist sein Name, und schuf seine Welt mit drei Sefarim ({{HeS|םפרים}}): Erzählung ({{HeS|סִפּוּר}},''sippur''), Zahl ({{HeS|סִפְרָה}}, ''sefar'', Ziffer) und  Zeichen ({{HeS|סֵפֶר}}, ''sefer''; Buchstabe).|Sefer Jezirah 1,2}}
Ein typisches Beispiel eines Ionenkristalls ist das aus [[Natrium]] und [[Chlor]] gebildete [[Natriumchlorid]] (NaCl), das als [[Kochsalz]] wohlbekannt ist. Jedes Na<sup>+</sup>-Ion (grau) ist von 6 [[Oktaeder|oktaedrisch]] angeordneten Cl<sup>-</sup>-Ionen (grün) umgeben, von denen jedes wiederum von 6 Na<sup>+</sup>-Ionen umgeben ist. Die Anzahl der nächsten Nachbarn im Kristallgitter, die hier für beiden Ionensorten 6 beträgt, wird als '''Koordinationszahl''' (KZ) bezeichnet. Das '''Koordinationspolyeder''' ist jeweils ein [[Oktaeder]] (siehe Zeichnung).


Das sind die Kräfte, die den [[Baum des Lebens]] bilden: der [[Zahlenäther]] und der [[Wortäther|Wort]]- oder [[Lebensäther]]. Die Verfügung über diese [[ätherisch]]en Kräfte wurde dem [[Mensch]]en nach dem [[Sündenfall]] und der Vertreibung aus dem [[Paradies]] entzogen. Bis zum Ende der [[Erdentwicklung]] soll er die Herrschaft darüber mit Hilfe des [[Christus]] neu und [[Bewusstsein|vollbewusst]] wieder gewinnen.
=== Kovalente Bindung ===
[[Datei:Dipole Water.svg|mini|Dipolmoment eines H<sub>2</sub>O-Moleküls.<br />rot: negative Teilladung<br />blau: positive Teilladung<br />grün: gerichteter Dipol]]


=== [[Sephiroth]] ===
{{Hauptartikel|Kovalente Bindung}}
[[Datei:Tree of life hebrew.png|thumb|300px|Die 10 Sephiroth im Lebensbaum verbunden durch den [[Pfad des flammenden Schwerts]] (gelb), der die Reihenfolge ihrer Entstehung von 1 - 10 angibt.
Bezieht man dieses Diagramm auf den irdischen Menschen, so entspricht die rechte Seite der rechten Körperhälfte, die linke Seite der linken Körperhälfte - es ist also ein Bild des Menschen, wie es von ''hinten'' gesehen wird. In [[freimaurer]]ischen und [[rosenkreuzer]]ischen Darstellungen wird der Mensch meist von ''vorne'' betrachtet und im Diagramm erscheinen dann die linke und rechte Seite vertauscht.]]
Der Begriff ''[[Sephiroth]]'' (hebr. ספרות, Singular: ''Sephira'' - ספרה) ist eine Neuschöpfung des Buches Jetzira. Er geht auf den hebräischen Verbalstamm s-f-r (ספר, vgl. Sefer Jezirah §&nbsp;1) zurück, der „zählen“, „schreiben“, „erzählen“ und als Nomen auch „Buch“ (''sefer'') bedeuten kann, entlehnt aus [[Wikipedia:Arabisch|arabisch]] ''sifr'' „[[Null]], [[leer]]“, was wiederum lehnübersetzt ist von [[Wikipedia:altindisch|altindisch]] ''[[sunya]]'' „Null, leer“. Meist wird ''Sephira'' als „Zahl“ übersetzt. Es ist [[Wikipedia:Etymologie|etymologisch]] aber auch verwandt mit dem griechischen Wort σφαιρα und wird daher auch als „Sphäre“ oder „Element“ wiedergegeben.<ref>K. Herrmann, ''Sefer Jezira'', Seite 226</ref>


Die Zahl [[0]] (okkult gelesen als Ei) bezeichnet die Vollendung und vollständige Vergeistigung eines vorangegangenen Entwicklungszyklus {{Lit|GA 110, S 187}}, aus dem mit der [[10]] (okkult gelesen als [[Eins aus dem Ei]]) die neue [[Schöpfung]] hervorbricht. 10 entspricht auch dem hebräischen Buchstaben [[Jod (Hebräisch)|Jod]] (י), der für das schöpferische göttliche [[Ich]] steht, von dem auch ein Funke im [[Mensch]]en wohnt. Sehr nachdrücklich wird daher im ''Sefer Jetzira'' betont, dass es 10 Sephiroth gibt, nicht mehr und nicht weniger:
Die '''kovalente Bindung''' (veraltet auch '''Atombindung''', '''Elektronenpaarbindung''' oder '''homöopolare Bindung'''), wie sie vor allem für [[organische Verbindung]]en typisch ist, entsteht zwischen Atomen mit gleicher oder vergleichbarer Elektronegativität. Eine Ionenbindung kann in diesem Fall nicht entstehen.


{{Zitat|Zehn Zahlen aus dem Nichts, zehn und nicht neun, zehn und nicht elf, begreife diese Weisheit, verstehe dieses Wissen, forsche danach und erwäge es, fasse es in Klarheit und folge dem Schöpfer wieder zu seinem Thron.|Sefer Jezirah 1,4}}
==== polare Atombindung ====
 
Die zehn Sephiroth sind Sinnbilder der dialogischen Struktur der Welt:
* Vorher – Nachher
* Gutes – Böses
* Männliches – Weibliches
* Hohes – Niedriges;
daneben stehen die vier Himmelsrichtungen
* Osten – Westen – Norden – Süden.


Das Sefer Jetzira kennt noch keine Namen der Sephiroth, wie sie später im Sephiroth- oder Lebensbaum strukturbildend geworden sind. Die Namen werden den zehn Ziffern erst ab dem 13.&nbsp; Jahrhundert im [[Sohar]] und daran anschließenden kabbalistischen Werken zugeordnet.
{{Hauptartikel|Kovalente Bindung#Polare Atombindung|titel1=Polare Atombindung}}


=== [[Hebräisches Alphabet|Buchstaben]] ===
Bei mäßig unterschiedlichen Elektronegativitäten entsteht eine [[polare Atombindung]], bei der die beteiligten Atome unterschiedliche [[Partialladung]]en (Teilladungen) tragen, die mit '''δ<sup>+</sup>''' bzw. '''δ<sup>-</sup>''' oberhalb des [[Elementsymbol]]s gekennzeichnet werden. Durch die räumliche Ladungstrennung entsteht ein '''elektrisches Dipolmoment''' <math>\vec p</math>, das ein Maß für die [[Polarität (Chemie)|Polarität]] des [[Molekül]]s ist. Ein typisches '''polares''' Molekül ist das [[Wasser]]molekül.
Der weitaus größte Teil des Buches widmet sich den Bedeutungen und Beziehungen der hebräischen Buchstaben. Die 22 Buchstaben werden in Gruppen zusammengefasst und den grundlegenden Dimensionen von Zeit, Welt und Mensch zugeordnet:


{{Zitat|Zehn Zahlen aus dem Nichts und zweiundzwanzig Buchstaben, die Fundamente allen Seins: drei Mütter, sieben Einfache und zwölf Doppelte.|Sefer Jezirah 1,2}}
==== Molekülorbitale ====


{| class="prettytable"
Bei der kovalenten Bindung teilen die beteiligten Atome ein bindendes '''Elektronenpaar''' (bei Mehrfachbindungen mehrere) und bilden durch Überlagerung der an der Bindung beteiligten zwei [[Atomorbital]]e ein gemeinsames bindendes und ein antibindendes '''Molekülorbital''' ('''MO''') aus, wobei aber nur das energetisch tiefer liegende bindende Molekülorbital von den beiden bindenden Elektronen besetzt wird. Die Atome werden dadurch zu einem [[Molekül]] verbunden.
|-
 
! Gruppe
So verwandelt sich beispielsweise der hochreaktive atomare [[Wasserstoff]] (H), der z.B. durch die Reaktion unedeler [[Metalle]] mit [[Säuren]] entsteht, praktisch augenblicklich in das wesentlich stabilere Wasserstoffmolekül (H<sub>2</sub>) um. Auch [[Stickstoff]] (N) und [[Sauerstoff]] (O) kommen in der [[Luft]] niemals in atomarer, sondern stets nur in molekularer Form vor, d.h. als N<sub>2</sub> bzw. O<sub>2</sub>. Schon [[Amedeo Avogadro]] (1776-1856) unterschied zwischen Atomen (''molécules élémentaires'') und Molekülen (''molécules intégrantes'') und vermutete, dass die [[Chemische Elemente|chemischen Elemente]] in der Gasphase nicht als einzelne Atome, sondern als zweiatomige Moleküle vorliegen. Seine Ansichten gerieten aber für längere Zeit in Vergessenheit. Erst seinem Schüler [[Wikipedia:Stanislao Cannizzaro|Stanislao Cannizzaro]] (1826-1910) gelang der Nachweis, dass [[Wasserstoff]] im Gaszustand als H<sub>2</sub>-Molekül vorliegt. Die MO-Theorie macht auch deutlich, warum [[Helium]] nicht als zweiatomiges Molekül existieren kann, da in diesem Fall auch die antibindenden Molekülorbitale voll besetzt wären (siehe Zeichnung rechts):
! Buchstaben
 
! Zuordnung
<center><gallery widths="150px" heigths="150px" caption="Die Molekülorbitale des Wasserstoffmoleküls H<sub>2</sub>">
|-
Wave functions binding.svg|Additive Überlagerung der Wellenfunktionen (bindend)
| 3 [[Mütter (Kabbala)|Mütter]]
Dihydrogen-HOMO-phase-3D-balls.svg|Bindendes Molekülorbital
| <big>&#1513;&nbsp;&nbsp;&#1502;&nbsp;&nbsp;&#1488;</big><br />
Wave functions anti-binding.svg|Subtraktive Überlagerung der Wellenfunktion (antibindend)
Aleph, Mem, Schin
Dihydrogen-LUMO-phase-3D-balls.png|Antibindendes Molekülorbital
| Luft ([[Seele]]) – Wasser ([[Materie]]) – Feuer ([[Geist]])<br/>
Wasserstoff-Orbitale.svg|Besetzungsschema der Molekülorbitale für H<sub>2</sub>-Molekül
Von den drei [[Säulen der Manifestation]] wird der rechten, weißen Säule [[Jachin]] das [[Shin]] zugeordnet, der mittleren [[Säule der Milde]] das [[Aleph]] und der linken, schwarzen Säule [[Boas]] das [[Mem]].<br/>
Helium-Orbitale.svg|Besetzung der MO beim fiktiven He<sub>2</sub>-Molekül
Von den [[Weltentwicklungsstufen]] enspricht ''Shin'' dem [[Alter Saturn|alten Saturn]], ''Aleph'' der [[Alte Sonne|alten Sonne]] und ''Mem'' dem [[Alter Mond|alten Mond]].
</gallery></center>
|-
 
| 7 Doppelte
Eine gute anschauliche Abschätzung der [[Molekülgeometrie]] erlaubt das von [[w:Ronald Gillespie|Ronald Gillespie]] und [[w:Ronald Nyholm|Ronald Nyholm]] entwickelte [[VSEPR-Modell]] (von {{EnS|}} '''V'''alence '''S'''hell '''E'''lectron '''P'''air '''R'''epulsion), das die abstoßenden Kräfte der bindenden und freien [[Elektronenpaar]]e in der [[Valenzschale]] berücksichtigt.
| <big>&#1514;&nbsp;&nbsp;&#1512;&nbsp;&nbsp;&#1508;&nbsp;&nbsp;&#1499;&nbsp;&nbsp;&#1491;&nbsp;&nbsp;&#1490; &nbsp;&nbsp;&#1489;</big><br />
 
Beth, Gimel, Daleth, Kaph, Peh, Resch, Thaw
[[Quantenmechanik|Quantenmechanisch]] lassen sich Atombindungen näherungsweise durch die [[1927]] von [[Walter Heitler]] und [[w:Fritz London|Fritz London]] entwickelte [[w:Valenzstrukturtheorie|Valenzstrukturtheorie]] (VB-Theorie) oder durch die wenig später von [[w:Friedrich Hund|Friedrich Hund]] und [[w:Robert S. Mulliken|Robert S. Mulliken]] aufgestellte [[w:Molekülorbitaltheorie|Molekülorbitaltheorie]] (MO-Theorie) berechnen. Als Basis für die <math>n</math> Molekülorbitale <math>\phi_i</math> dienen in der MO-Theorie die <math>n</math> Atomorbitale <math>\chi_r </math> der isolierten Atome, die nach der [[LCAO-Methode]] ({{EnS|''linear combination of atomic orbitals''}}) kombiniert werden. Dabei geht man davon aus, dass die Anzahl der Molekülorbitale gleich der Anzahl der Atomorbitale ist. Die Koeffizienten <math>c_{ri}</math> für die Linearkombination werden durch Minimierung der Gesamtenergie nach der [[w:Hartree-Fock-Methode|Hartree-Fock-Methode]] ermittelt.
| 7 Planeten (von [[Saturn]] bis [[Mond]]), 7 Wochentage, 7 Pforten der Sinne am menschlichen Haupt: zwei Augen, zwei Ohren, zwei Nasenlöcher, Mund.<ref name="doppelte">Die genaue Zuordnung ist allerdings unsicher, da die verschiedenen Ausgaben des Sefer Jetzira dazu sehr unterschiedliche, widersprüchliche Angaben machen.</ref>
 
:<math>\ \phi_i = \sum_{r} c_{ri} \chi_r </math>
 
[[Datei:Ch4 hybridization.svg|mini|Die 4 bindenden sp<sup>3</sup>-[[Hybridorbitale]] von [[w:Methan|Methan]] (CH<sub>4</sub>), durch die 4 Wasserstoffatome kovalent an das zentrale Kohlenstoffatom gebunden sind.]]
 
==== Hybridorbitale ====
 
Um die [[Molekülgeometrie|geometrischen Verhältnisse]] bei Atombindungen wirklichkeitsgetreuer zu beschreiben, führte [[w:Linus Pauling|Linus Pauling]] um 1931 das Konzept der [[Hybridorbitale]] ein. Er nützte dabei die Tatsache aus, dass alle Linearkombinationen der [[Wellenfunktion]]en, die sich als Lösungen der [[Schrödingergleichung]] ergeben, gültige Lösungen derselben sind.<ref name="Pauling1931">Linus Pauling: ''The nature of the chemical bond. Application of results obtained from the quantum mechanics and from a theory of paramagnetic susceptibility to the structure of molecules''. ''J. Am. Chem. Soc.'' '''1931''', ''53'' 1367–1400 {{doi|10.1021/ja01355a027}} [http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/bond/papers/1931p.3-04.html online]</ref>
 
Ein Beispiel möge dies verdeutlichen: Ein [[Kohlenstoff]]atom (C) verbindet sich mit vier [[Wasserstoff]]atomen (H) zu dem [[Kohlenwasserstoff]] [[w:Methan|Methan]] (CH<sub>4</sub>). Wasserstoff verfügt nur über ein einziges Elektron, das sich im Grundzustand im 1s-Orbital aufhält. Kohlenstoff hat insgesamt 6 Elektronen, von denen sich zwei in der inneren 1s-Schale befinden, die an der Bindung unbeteiligt ist. Die restlichen 4 Elektronen befinden sich in der 2. Schale und verteilen sich auf das kugelsymmetrische 2s-Orbital und die drei hantelförmigen 2p-Orbitale, d.h. auf 2p<sub>x</sub>, 2p<sub>y</sub> und 2p<sub>z</sub>, die rechtwinkelig zueinander stehen. Da die [[kovalente Bindung]] der 4 Wasserstoffatome an den Kohlenstoff durch Überlagerung der äußeren Atomorbitale erfolgt, müssten theoretisch unterschiedliche Bindungen entstehen je nach dem, ob sich das 1s-Orbital des Wasserstoffs mit dem 2s-Orbital oder einem der drei 2p-Orbitale des Kohlenstoffs überlagert. Empirisch zeigt sich allerdings, dass alle 4 Bindungen völlig gleichwertig und nach den Ecken eines [[Tetraeder]]s ausgerichtet sind. Das Problem lässt sich lösen, wenn man das 2s-Orbital und die drei 2p-Orbitale durch Linearkombination zu vier gleichwertigen sp<sup>3</sup>-[[Hybridorbital]]en umwandelt, die tetraedrisch ausgerichtet und mit je einem Elektron besetzt sind.
 
==== Mehrfachbindungen ====
 
Abhängig von der [[Elektronenkonfiguration]] der beteiligten [[Atom]]e können nicht nur '''Einfachbindungen''', sondern auch '''Mehrfachbindungen''' entstehen, an denen weitere bindende Elektronenpaare beteiligt sind, die in der [[Strukturformel]] durch mehrfache Valenzstriche symbolisiert werden. So enthält etwa das [[Sauerstoff]]molekül O<sub>2</sub> eine [[Doppelbindung]] (O=O), das ebenfalls zweiatomige [[Stickstoff]]molekül (N<sub>2</sub>) hingegen eine [[Dreifachbindung]] (N≡N).
 
Auch bei Mehrfachbindungen bilden sich durch Überlagerung der Atomorbitale bindende und antibindende Molekülorbitale. Je nach Besetzung der bindenden und antibindenden Molekülorbitale kann die effektive Bindungsordnung von der theoretischen abweichen, z.B. bei Verbindungen mit delokalisierten π- oder δ-Bindungen. Die tatsächliche '''Bindungsordnung''' ('''BO''') errechnet sich aus der Anzahl der bindenden <math>e_{bindend}</math> und antibindenden <math>e_{antibindend}</math> Valenzelektronen, geteilt durch zwei (da die Bindung durch Elektronen''paare'' zustande kommt):
 
:<math>\mathrm{BO} = \frac{e_{bindend} - e_{antibindend}}{2}</math>
 
==== Polare Atombindung ====
 
Unterscheiden sich die Elektronegativitäten der Bindungspartner voneinander, entsteht eine '''polare Atombindung''', bei der sich die miteinander verbunden Atome zwar nicht zu [[Ion]]en verwandeln, aber doch positive und negative Partialladungen tragen.
 
==== Koordinative Bindung ====
 
Die '''koordinative Bindung''' (auch '''Donator-Akzeptor-Bindung''' oder veraltet '''dative Bindung''') ist eine besondere Form der Elektronenpaarbindung, bei der das bindende Elektronenpaar allein von einem der beiden Bindungspartner (dem ''Donator'') bereitgestellt wird. Sie bildet die Grundlage der '''Komplexchemie'''. Die koordinativ an das '''Zentralatom''' gebundenen Atome, Ionen oder Moleküle werden als '''Liganden''' (von [[lat.]] ''ligare'' „binden“) bezeichnet. Als Zentralatome kommen vor allem [[Metalle]] infrage, die über freie [[d-Orbital]]e verfügen, wie etwa [[Kupfer|Cu<sup>2+</sup>]], [[Magnesium|Mg<sup>2+</sup>]], [[Eisen|Fe<sup>2+</sup>]], [[Eisen|Fe<sup>3+</sup>]], [[Eisen|Fe<sup>0</sup>]], [[Chrom|Cr<sup>0</sup>]], [[Nickel|Ni<sup>2+</sup>]] und [[Nickel|Ni<sup>0</sup>]].
 
So sind etwa die vier [[w:Ammoniak|Ammoniak]]-Moleküle (NH<sub>3</sub>) in dem tiefblauen [[w:Tetraamminkupfersulfat|Tetraamminkupfer(II)-sulfat]] [Cu(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>]SO<sub>4</sub> koordinativ über das einsame Elektronenpaar des [[Stickstoff]]s an das zentrale Kupferatom gebunden, das in diesem Fall die [[Koordinationszahl]] 4 hat.  
 
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Heh, Waw, Sajin, Cheth, Tet, Jod, Lamed, Nun, Samech, Ajin, Zade, Qoph
| 12 Sternbilder (von [[Widder (Sternbild)|Widder]] bis [[Fische (Sternbild)|Fische]]), 12 Monate, 12 Organe des menschlichen Körpers.<ref name="einfache">Bezüglich der Zuordnung zu den Sternbildern stimmen die meisten Ausgaben überein - im Gegensatz zur Zuordnung der Planeten.</ref>
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== Bedeutung ==
[[Datei:Nuvola di elettroni.svg|mini|Ein Metallgitter aus positiv geladenen Atomrümpfen, die von frei beweglichen Elektronen umgeben sind.]]
Das ''Sefer Jetzira'' hat mit der Lehre über die 10 Sephiroth erheblichen Einfluss auf die kabbalistische Tradition im Judentum genommen. Die Sephiroth bilden die Elemente des [[Lebensbaum (Kabbala)|Lebensbaums]] und stellen damit das wohl wirkungsvollste Symbol der Kabbala überhaupt dar. Dafür zeugen auch die späteren Ausführungen zu ihrer Gestalt und ihren Beziehungen zueinander im [[Sohar]] und den sich daran anschließenden Lehr- und Lebenstraditionen.
Auf ähnliche Weise ist auch das [[Kristallwasser]] in dem blauen [[w:Kupfersulfat|Kupfersulfat-Pentahydrat]] Cu[SO<sub>4</sub>]·5H<sub>2</sub>O und ähnlichen [[Salze]]n koordinativ  gebunden. Treibt man das Kristallwasser durch Erhitzen aus, bleibt das kristallwasserfrei farblos weißliche Kupfersulfat CuSO<sub>4</sub> zurück.
 
Die Spekulationen über die hebräischen Buchstaben und deren dreigliedrige Struktur haben ebenfalls größte Wirkung im Judentum und darüber hinaus in anderen [[Mystik|mystischen]] Traditionen erzielt. Das bekannteste Beispiel dafür ist der moderne [[Wikipedia:Tarot|Tarot]]. Die Zuordnung der 22 Karten der „Großen Arkana“ wurde von bekannten Tarot-Auslegern bis in Details hinein der Struktur der Buchstaben im Buch Jetzira nachgebildet.


== Anmerkungen ==
=== Metallische Bindung ===
<references />


== Kommentierte Textausgaben ==
[[Metalle]] haben nur relativ wenige Außenelektronen und geben diese auch ohne Reaktionspartner leicht ab. Dadurch entstehen leicht bewegliche freie Elektronen, die den Metallen ihre hohe [[Elektrische Leitfähigkeit|elektrische]] und [[Wärmeleitung|thermische Leitfähigkeit]] verleiht. Die Metallionen sind dabei in einem regelmäßigen '''Metallgitter''' angeordnet.
Hebräisch und Deutsch:
* [[Wikipedia:Lazarus Goldschmidt|Lazarus Goldschmidt]], ''Sefer Jesirah. Das Buch der Schöpfung'', Frankfurt 1894, Nachdruck Hamburg 2004 ISBN 3-937392-14-9
* Arjeh Kaplan, ''Sefer Jezira - Das Buch der Schöpfung in Theorie und Praxis'', Grevenbroich, 2007, ISBN 978-3-929588-25-5
* Guillaume Postel, Wolf P. Klein (Herausgeber), ''Sefer jezirah.'', Stuttgart, 1994, ISBN 3-7728-1623-1
Deutsch:
* Klaus Herrmann (Herausgeber), ''Sefer Jezira - Buch der Schöpfung.'', Verlag der Weltreligionen, Frankfurt a. M. und Leipzig, 2008, ISBN 978-3-458-70007-4
Hebräisch und Englisch:
* A. Peter Hayman, ''Sefer yeṣira: edition, translation, and text-critical commentary.'', Tübingen, 2004, ISBN 3-16-148381-2


== Textausgaben online==
== Siehe auch ==
* http://faculty.biu.ac.il/~barilm/yezifra.html (Hebräisch mit hebräischem Kommentar)
* {{WikipediaDE|Kategorie:Chemische Bindung}}
* http://www.hebrewbooks.org/pdfpager.aspx?req=38753 (Hebräisch-Englisch)
* {{WikipediaDE|Chemische Bindung}}
* http://www.sacred-texts.com/jud/yetzirah.htm (Englische Übersetzung von W. Wescott)
* {{WikipediaDE|Ionische Bindung}}
* http://www.psyche.com/psyche/txt/scholem_sy.html (Englische Übersetzung von [[Wikipedia:Gershom Scholem|Gershom Scholem]])
* {{WikipediaDE|Kovalente Bindung}}
* http://www.wbenjamin.org/saadia.html (Englische Übersetzung inkl. des Kommentars von Saadja)
* {{WikipediaDE|Metallische Bindung}}
* {{WikipediaDE|Van-der-Waals-Kräfte}}
* {{WikipediaDE|Wasserstoffbrückenbindung}}


== Literatur ==
== Literatur ==
#Rudolf Steiner: ''Das Ereignis der Christus-Erscheinung in der ätherischen Welt'', [[GA 118]] (1984) {{Vorträge|118}}


{{GA}}
* Ronald J. Gillespie: ''Molecular geometry'', New York, Van Nostrand Reinhold, 1972.
**deutsch: ''Molekülgeometrie. Elektronenpaar-Abstoßung und molekulare Struktur.''  Übersetzt von Joseph Grobe. Verlag Chemie, Weinheim 1975; ISBN 3-527-25610-5.
* [[Viktor Gutmann]], Edwin Hengge: ''Allgemeine und anorganische Chemie'', 5. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim 1990, ISBN 978-3527281596
* A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie'', 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1
* K. P. C. Vollhardt, Neil E. Schore, Holger Butenschön (Hrsg.): ''Organische Chemie'', 5. Auflage, Wiley-VCH 2011, ISBN 978-3527327546
* Paula Y. Bruice: ''Organische Chemie: Studieren kompakt'', 5. Auflage, Pearson Studium 2011, ISBN 978-3868941029, eBook {{ASIN|B00QV6QM0O}}
* {{Literatur | Autor= Björn O. Roos, Antonio C. Borin, Laura Gagliardi | Titel= Reaching the Maximum Multiplicity of the Covalent Chemical Bond | Sammelwerk= Angewandte Chemie International Edition | Band=46 | Nummer= | Jahr=2007 | Seiten=1469–1472 | DOI=10.1002/anie.200603600 | Online=[http://www.unige.ch/sciences/chifi/publis/refs_pdf/ref00854.pdf pdf]}}


== Weblinks ==
== Einzelnachweise ==
* [http://www.rodurago.de/index.php?site=lebensbaum Kabbalistischer Lebensbaum (interaktiv)]
<references />
* http://www.hagalil.com/judentum/kabbala/jezirah0.htm
* [http://www.hermetik.ch/ath-ha-nour/site/kabbalaaleph.htm Das hebräische Alephbeth]
 
== Siehe auch ==
* [[Wikipedia:Dunasch ibn Tamim|Dunasch ibn Tamim]]
* [[Sefer ha-Bahir]]


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Version vom 19. August 2019, 22:36 Uhr

Die chemische Bindung verbindet Atome oder Ionen zu Molekülen bzw. chemischen Verbindungen, die energetisch stabiler sind als die getrennten Bestandteile. Sie beruht auf der Wechselwirkung der Elektronen aus der äußersten Elektronenschale der an der Bindung beteiligten Atome.

Grundlagen

Atome bestehen nach heutiger naturwissenschaftlicher Sicht aus einem elektrisch positiv geladenen Atomkern und einer Hülle aus negativ geladenen Elektronen. Als Teilchen mit halbzahligen Spin sind sie nach den Gesetzen der Quantentheorie sogenannte Fermionen, die dem Pauli-Prinzip unterliegen, nach dem die Elektronen der Hülle nicht in allen Quantenzahlen übereinstimmen dürfen. Sie können sich daher nicht im untersten, energieärmsten Niveau zusammendrängen, sondern müssen sich auch auf höhere, ausgedehntere und energiereichere Elektronenschalen bzw. Atomorbitale verteilen. Sie bedingen dadurch die relativ große räumliche Ausdehnung der Elektronenhülle, die den Atomkern um das 10.000- bis 150.000-fache übertrifft. Die Elektronen der äußersten Schale, der sogenannten Valenzschale, bestimmen die chemische Eigenschaften eines Atoms und seine Stellung im Periodensystem der chemischen Elemente.

Bindungslängen und Bindungswinkel des Wassermoleküls (H2O)

Die Valenzschale erreicht ihren energetisch stabilsten Zustand, wenn sie mit der maximal möglichen Zahl von Elektronen vollständig aufgefüllt ist. Das ist aber nur bei den Edelgasen der Fall, die entsprechend reaktionsträge sind, da sie ihren stabilsten Zustand bereits erreicht haben. Atome mit unvollständig aufgefüllter Valenzschale können sich dadurch stabilisieren, dass sie solange von ihren Bindungspartnern Elektronen aufnehmen oder an diese abgeben, bis sie eine vollkommen abgeschlossene Außenschale erreicht haben. Die so aneinander gebunden Atome erreichen damit gemeinsam ihren stabilsten, energieärmsten Zustand. Nach der von Gilbert Newton Lewis und Walther Kossel 1916 formulierten Edelgasregel sind chemische Verbindungen besonders stabil, wenn die daran beteiligten Atome die im Periodensystem nächstgelegene Edelgaskonfiguration ausbilden können. Mit Ausnahme des Heliums haben die Edelgase 8 Außenelektronen. Nach der darauf basierenden Oktettregel sind Verbindungen besonders stabil, wenn die gebundenen Atome dadurch über 8 Elektronen (ein Elektronenoktett) verfügen und dadurch der Edelgaskonfiguration entsprechen.

Um eine chemische Bindung wieder zu spalten, muss eine entsprechende Bindungsenergie aufgewendet werden, die man meist in Joule pro Mol angibt. Die Bindungslänge ergibt sich aus dem von Atomkern zu Atomkern gemessene Abstand der aneinander gebundenen Atome[1]. Bei kristallinen Feststoffen kann sie experimentell durch Kristallstrukturanalyse ermittel werden und liegt bei kovalenten Bindungen je nach den beteiligten Atomsorten typischerweise zwischen etwa 75 und 250 pm (1 pm = 10−12 m); Wasserstoffbrückenbindungen haben je nach Polarisierungsgrad Abstände zwischen 120 pm und 300 pm auf. Auf diesem Weg lassen sich auch die Bindungswinkel zwischen den einzelnen Bindungen eines Moleküls ermitteln. Bindungslängen und Bindungswinkel bestimmen die Molekülgeometrie, die sich durch entsprechende Strukturformeln veranschaulichen lässt.

Elektronegativität

Eine relatives Maß für die Fähigkeit von Atomen, Elektronen zur Auffüllung ihrer Valenzschale an sich zu ziehen, bietet das 1932 von Linus Pauling (1901-1994) eingeführte Konzept der Elektronegativität (kurz: EN; Formelzeichen ). Atome mit nahezu vollständig gesättigter Valenzschale, wie etwa die Halogene, nehmen sehr leicht Elektronen auf und haben eine entsprechend hohe Elektronegativität. Atome mit nur wenigen Außenelektronen, wie etwa die Alkalimetalle, geben diese leicht an ihre Bindungspartner ab und haben daher eine geringe Elektronegativität.

Bindungsarten

Auf rein physischer Ebene entsprechen die drei Grundtypen der chemischen Bindung den Tria Principia des Paracelsus[2]:

Ionische Bindung

Ausschnitt aus der kubischen Kristallstruktur des Natriumchlorids.

Die ionische Bindung (auch: Ionenbindung) entsteht zwischen chemischen Elementen, deren Atome sich stark in ihrer Elektronegativität unterscheiden. Das Atom mit der geringeren Elektronegativität gibt sehr leicht seine Außenelektronen an das elektronegativere Atom ab und wird wegen der nun überwiegenden Kernladung zu einem ein- oder mehrfach positiv geladenen Kation. Im Gegenzug erhält das elektronegativere Atom eine negative Überschussladung und wird dadurch in gleichem Maß zu einem negativ geladenen Anion. Die gegensätzlich geladenen Ionen werden durch die elektrostatische Anziehung fest aneinander gebunden und fügen sich in ein regelmäßig geordnetes Kristallgitter ein. Dadurch entstehen salzartige, meist schwer schmelzbarer Ionenkristalle, die die Grundlage der Mineralwelt bilden.

Ein typisches Beispiel eines Ionenkristalls ist das aus Natrium und Chlor gebildete Natriumchlorid (NaCl), das als Kochsalz wohlbekannt ist. Jedes Na+-Ion (grau) ist von 6 oktaedrisch angeordneten Cl--Ionen (grün) umgeben, von denen jedes wiederum von 6 Na+-Ionen umgeben ist. Die Anzahl der nächsten Nachbarn im Kristallgitter, die hier für beiden Ionensorten 6 beträgt, wird als Koordinationszahl (KZ) bezeichnet. Das Koordinationspolyeder ist jeweils ein Oktaeder (siehe Zeichnung).

Kovalente Bindung

Dipolmoment eines H2O-Moleküls.
rot: negative Teilladung
blau: positive Teilladung
grün: gerichteter Dipol
Hauptartikel: Kovalente Bindung

Die kovalente Bindung (veraltet auch Atombindung, Elektronenpaarbindung oder homöopolare Bindung), wie sie vor allem für organische Verbindungen typisch ist, entsteht zwischen Atomen mit gleicher oder vergleichbarer Elektronegativität. Eine Ionenbindung kann in diesem Fall nicht entstehen.

polare Atombindung

Hauptartikel: Polare Atombindung

Bei mäßig unterschiedlichen Elektronegativitäten entsteht eine polare Atombindung, bei der die beteiligten Atome unterschiedliche Partialladungen (Teilladungen) tragen, die mit δ+ bzw. δ- oberhalb des Elementsymbols gekennzeichnet werden. Durch die räumliche Ladungstrennung entsteht ein elektrisches Dipolmoment , das ein Maß für die Polarität des Moleküls ist. Ein typisches polares Molekül ist das Wassermolekül.

Molekülorbitale

Bei der kovalenten Bindung teilen die beteiligten Atome ein bindendes Elektronenpaar (bei Mehrfachbindungen mehrere) und bilden durch Überlagerung der an der Bindung beteiligten zwei Atomorbitale ein gemeinsames bindendes und ein antibindendes Molekülorbital (MO) aus, wobei aber nur das energetisch tiefer liegende bindende Molekülorbital von den beiden bindenden Elektronen besetzt wird. Die Atome werden dadurch zu einem Molekül verbunden.

So verwandelt sich beispielsweise der hochreaktive atomare Wasserstoff (H), der z.B. durch die Reaktion unedeler Metalle mit Säuren entsteht, praktisch augenblicklich in das wesentlich stabilere Wasserstoffmolekül (H2) um. Auch Stickstoff (N) und Sauerstoff (O) kommen in der Luft niemals in atomarer, sondern stets nur in molekularer Form vor, d.h. als N2 bzw. O2. Schon Amedeo Avogadro (1776-1856) unterschied zwischen Atomen (molécules élémentaires) und Molekülen (molécules intégrantes) und vermutete, dass die chemischen Elemente in der Gasphase nicht als einzelne Atome, sondern als zweiatomige Moleküle vorliegen. Seine Ansichten gerieten aber für längere Zeit in Vergessenheit. Erst seinem Schüler Stanislao Cannizzaro (1826-1910) gelang der Nachweis, dass Wasserstoff im Gaszustand als H2-Molekül vorliegt. Die MO-Theorie macht auch deutlich, warum Helium nicht als zweiatomiges Molekül existieren kann, da in diesem Fall auch die antibindenden Molekülorbitale voll besetzt wären (siehe Zeichnung rechts):

Eine gute anschauliche Abschätzung der Molekülgeometrie erlaubt das von Ronald Gillespie und Ronald Nyholm entwickelte VSEPR-Modell (von eng. Valence Shell Electron Pair Repulsion), das die abstoßenden Kräfte der bindenden und freien Elektronenpaare in der Valenzschale berücksichtigt.

Quantenmechanisch lassen sich Atombindungen näherungsweise durch die 1927 von Walter Heitler und Fritz London entwickelte Valenzstrukturtheorie (VB-Theorie) oder durch die wenig später von Friedrich Hund und Robert S. Mulliken aufgestellte Molekülorbitaltheorie (MO-Theorie) berechnen. Als Basis für die Molekülorbitale dienen in der MO-Theorie die Atomorbitale der isolierten Atome, die nach der LCAO-Methode (eng. linear combination of atomic orbitals) kombiniert werden. Dabei geht man davon aus, dass die Anzahl der Molekülorbitale gleich der Anzahl der Atomorbitale ist. Die Koeffizienten für die Linearkombination werden durch Minimierung der Gesamtenergie nach der Hartree-Fock-Methode ermittelt.

Die 4 bindenden sp3-Hybridorbitale von Methan (CH4), durch die 4 Wasserstoffatome kovalent an das zentrale Kohlenstoffatom gebunden sind.

Hybridorbitale

Um die geometrischen Verhältnisse bei Atombindungen wirklichkeitsgetreuer zu beschreiben, führte Linus Pauling um 1931 das Konzept der Hybridorbitale ein. Er nützte dabei die Tatsache aus, dass alle Linearkombinationen der Wellenfunktionen, die sich als Lösungen der Schrödingergleichung ergeben, gültige Lösungen derselben sind.[3]

Ein Beispiel möge dies verdeutlichen: Ein Kohlenstoffatom (C) verbindet sich mit vier Wasserstoffatomen (H) zu dem Kohlenwasserstoff Methan (CH4). Wasserstoff verfügt nur über ein einziges Elektron, das sich im Grundzustand im 1s-Orbital aufhält. Kohlenstoff hat insgesamt 6 Elektronen, von denen sich zwei in der inneren 1s-Schale befinden, die an der Bindung unbeteiligt ist. Die restlichen 4 Elektronen befinden sich in der 2. Schale und verteilen sich auf das kugelsymmetrische 2s-Orbital und die drei hantelförmigen 2p-Orbitale, d.h. auf 2px, 2py und 2pz, die rechtwinkelig zueinander stehen. Da die kovalente Bindung der 4 Wasserstoffatome an den Kohlenstoff durch Überlagerung der äußeren Atomorbitale erfolgt, müssten theoretisch unterschiedliche Bindungen entstehen je nach dem, ob sich das 1s-Orbital des Wasserstoffs mit dem 2s-Orbital oder einem der drei 2p-Orbitale des Kohlenstoffs überlagert. Empirisch zeigt sich allerdings, dass alle 4 Bindungen völlig gleichwertig und nach den Ecken eines Tetraeders ausgerichtet sind. Das Problem lässt sich lösen, wenn man das 2s-Orbital und die drei 2p-Orbitale durch Linearkombination zu vier gleichwertigen sp3-Hybridorbitalen umwandelt, die tetraedrisch ausgerichtet und mit je einem Elektron besetzt sind.

Mehrfachbindungen

Abhängig von der Elektronenkonfiguration der beteiligten Atome können nicht nur Einfachbindungen, sondern auch Mehrfachbindungen entstehen, an denen weitere bindende Elektronenpaare beteiligt sind, die in der Strukturformel durch mehrfache Valenzstriche symbolisiert werden. So enthält etwa das Sauerstoffmolekül O2 eine Doppelbindung (O=O), das ebenfalls zweiatomige Stickstoffmolekül (N2) hingegen eine Dreifachbindung (N≡N).

Auch bei Mehrfachbindungen bilden sich durch Überlagerung der Atomorbitale bindende und antibindende Molekülorbitale. Je nach Besetzung der bindenden und antibindenden Molekülorbitale kann die effektive Bindungsordnung von der theoretischen abweichen, z.B. bei Verbindungen mit delokalisierten π- oder δ-Bindungen. Die tatsächliche Bindungsordnung (BO) errechnet sich aus der Anzahl der bindenden und antibindenden Valenzelektronen, geteilt durch zwei (da die Bindung durch Elektronenpaare zustande kommt):

Polare Atombindung

Unterscheiden sich die Elektronegativitäten der Bindungspartner voneinander, entsteht eine polare Atombindung, bei der sich die miteinander verbunden Atome zwar nicht zu Ionen verwandeln, aber doch positive und negative Partialladungen tragen.

Koordinative Bindung

Die koordinative Bindung (auch Donator-Akzeptor-Bindung oder veraltet dative Bindung) ist eine besondere Form der Elektronenpaarbindung, bei der das bindende Elektronenpaar allein von einem der beiden Bindungspartner (dem Donator) bereitgestellt wird. Sie bildet die Grundlage der Komplexchemie. Die koordinativ an das Zentralatom gebundenen Atome, Ionen oder Moleküle werden als Liganden (von lat. ligare „binden“) bezeichnet. Als Zentralatome kommen vor allem Metalle infrage, die über freie d-Orbitale verfügen, wie etwa Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Fe0, Cr0, Ni2+ und Ni0.

So sind etwa die vier Ammoniak-Moleküle (NH3) in dem tiefblauen Tetraamminkupfer(II)-sulfat [Cu(NH3)4]SO4 koordinativ über das einsame Elektronenpaar des Stickstoffs an das zentrale Kupferatom gebunden, das in diesem Fall die Koordinationszahl 4 hat.

Ein Metallgitter aus positiv geladenen Atomrümpfen, die von frei beweglichen Elektronen umgeben sind.

Auf ähnliche Weise ist auch das Kristallwasser in dem blauen Kupfersulfat-Pentahydrat Cu[SO4]·5H2O und ähnlichen Salzen koordinativ gebunden. Treibt man das Kristallwasser durch Erhitzen aus, bleibt das kristallwasserfrei farblos weißliche Kupfersulfat CuSO4 zurück.

Metallische Bindung

Metalle haben nur relativ wenige Außenelektronen und geben diese auch ohne Reaktionspartner leicht ab. Dadurch entstehen leicht bewegliche freie Elektronen, die den Metallen ihre hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit verleiht. Die Metallionen sind dabei in einem regelmäßigen Metallgitter angeordnet.

Siehe auch

Literatur

  • Ronald J. Gillespie: Molecular geometry, New York, Van Nostrand Reinhold, 1972.
    • deutsch: Molekülgeometrie. Elektronenpaar-Abstoßung und molekulare Struktur. Übersetzt von Joseph Grobe. Verlag Chemie, Weinheim 1975; ISBN 3-527-25610-5.
  • Viktor Gutmann, Edwin Hengge: Allgemeine und anorganische Chemie, 5. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim 1990, ISBN 978-3527281596
  • A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1
  • K. P. C. Vollhardt, Neil E. Schore, Holger Butenschön (Hrsg.): Organische Chemie, 5. Auflage, Wiley-VCH 2011, ISBN 978-3527327546
  • Paula Y. Bruice: Organische Chemie: Studieren kompakt, 5. Auflage, Pearson Studium 2011, ISBN 978-3868941029, eBook ASIN B00QV6QM0O
  •  Björn O. Roos, Antonio C. Borin, Laura Gagliardi: Reaching the Maximum Multiplicity of the Covalent Chemical Bond. In: Angewandte Chemie International Edition. 46, 2007, S. 1469–1472, doi:10.1002/anie.200603600 (pdf).

Einzelnachweise

  1. International Union of Pure and Applied Chemistry: IUPAC Gold Book - bond length. Abgerufen am 16. August 2019 (english).
  2. Gutmann/Hengge, S. 3
  3. Linus Pauling: The nature of the chemical bond. Application of results obtained from the quantum mechanics and from a theory of paramagnetic susceptibility to the structure of molecules. J. Am. Chem. Soc. 1931, 53 1367–1400 doi:10.1021/ja01355a027 online