F1: Moin Herr Prof. Dr. Blume!
Im Chemieunterricht wurde uns von unserer Lehrerin das Kalottenmodell vorgestellt. Wir verstehen nicht was es uns mit den "Erhübbelungen" sagen soll. Wir dachten Sie könnten uns darauf eine Antwort geben, da sie laut unserer Lehrerin ein Genie sind.
MfG (…)

A1: Moin, Danke erst einmal wegen des Genies… Aber was sind „Erhübbelungen“? Knubbel? Und wie alt seid Ihr? Nur, damit ich weiß, was Ihr für ein Vorwissen habt.

F2: Moin, ersteinmal danke das Sie unsere Frage beantwortet haben!
wir sind 16 und 17 und besuchen den 11. Jahrgang auf dem Gymnasium in Lütjenburg. Das Kalottenmodell ist grade eingeführt worden!
mfg (…)

A2: Jetzt weiß ich zwar immer noch nicht, was „Erhübbelungen“ sind. Aber was Kalotten und Kalottenmodelle sind, kann ich euch erklären.

Kalottenmodelle sind räumliche Molekülmodelle mit maßstabsgerechten Atomgrößen, Kernabständen und Bindungswinkeln. Die Kugeln repräsentieren gebundene Atome mit ihren Elektronenhüllen. Farbe und Größe geben Aufschluss über das vorliegende Element. Hier ist z. B. das Kalottenmodell der einfachsten Aminosäure Glycin.

(Foto: Blume)

Zum Aufbau der Kalottenmodelle muss man wissen, dass in den chemischen Verbindungen die Atome nicht so einfach wie sich berührende unverformte Kugeln nebeneinander liegen. Zwischen ihnen gibt es Bereiche, in denen sich die Teile der Elektronenhüllen der Atome (Atomorbitale) zu gemeinsamen Molekülorbitalen überlappen. Das heißt, dass die Atomkerne näher zusammenrücken. Zum Bau der Modelle hat man deshalb diese Bindungsbereiche von den runden Atomkugeln einfach abgeschnitten. Wenn man die Kugelreste zusammensteckt, sind nur die Kugelkappen zu sehen. Man spricht von Wirkungsradien der betreffenden Atome in der Verbindung.

Diese Restkugeln oder Kugelkappen nennt man „Kalotten“. Die Bezeichnung stammt letztlich aus dem Lateinischen calva, Kopf und dem Französischen calotte, das Mönchsmützchen.

Die Form der Kalotten gibt u. a. auch Aufschluss über die Bindungsart. So unterscheiden sich die Atomwirkungsradien je nach Bindungsgrad (Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen z. B. beim Kohlenstoff oder Stickstoff). Hier seht ihr z. B. die Reihe vom Ethan zur Essigsäure.

(Foto: Blume)

Manche Kalotten werden von vornherein zu Gruppen zusammengefasst, so z. B. OH, CH oder CN oder der Benzolring. Hier ist das Modell des Phenols:

(Foto: Blume)

Der Kalotten-Maßstab ist im Allgemeinen 1 cm (bei manchen Modellen auch 1,5 cm) = 100 pm. Zur Erinnerung: 1 pm (Picometer) entspricht 10^-9 m. 100 pm sind dann ein Å. Das ist in etwa der Radius eines Wasserstoffatoms. Dessen Durchmesser beträgt 2,8 Å.

Zurück zur Quellwebseite