Was ist Bindungsenergie?

Bindungsenergie ist ein Begriff aus der Chemie, um die Energiemenge zu beschreiben, die benötigt wird, um die chemischen Bindungen zwischen Atomen zu trennen. Sie ist definiert als die Menge an Wärmeenergie, die erforderlich ist, um eine bestimmte Menge von Bindungen eines Typs zu brechen, und wird in Kilojoule pro Mol Bindung (kj/mol) ausgedrückt. Ein Mol ist eine Konstante, die 6.02 x 1023 Atomen oder Molekülen einer bestimmten Substanz entspricht. Die Bindungsenergie einer bestimmten Bindung hängt von der Art der Bindung ab, und einige sind viel stärker als andere. Ionenbindungen, die durch die Übertragung von Elektronen von einem Atom zum anderen gebildet werden, sind im Allgemeinen am stärksten und Wasserstoffbrückenbindungen sind am schwächsten.

Einige Chemiker und Texte bezeichnen die Energie, die zum Aufbrechen von Bindungen benötigt wird, als Bindungsdissoziationsenergie, manchmal als negativer Wert ausgedrückt, und die Energie, die zur Bildung der Bindungen benötigt wird, als Bindungsenergie, ausgedrückt als positiver Wert, aber dies ist hauptsächlich eine Frage von Semantik, da die absoluten Beträge für jede gegebene Anleihe identisch sind. Bei der Bildung von Bindungen wird die gleiche Energiemenge freigesetzt, die aufgewendet werden muss, um sie zu brechen. Dies kann zu Verwirrung führen, aber die Begriffe Bindungsdissoziationsenergie und Bindungsenergie werden manchmal synonym verwendet. Der Hauptunterschied besteht darin, dass das eine oder das andere verwendet wird, um zu beschreiben, welche Art von Reaktion stattfindet, nicht die benötigte Energiemenge.

Die Bindungsart ist nicht der einzige bestimmende Faktor für die Bindungsenergie. Beispielsweise kann eine einzelne Ionenbindung zwischen einem Atompaar eine andere Bindungsenergie aufweisen als eine einzelne Ionenbindung zwischen einem anderen Atompaar unterschiedlichen Typs. Ionische Bindungen sind tendenziell stärker als andere Bindungen und haben eine höhere Bindungsenergie, aber die stärksten kovalenten Bindungen, in denen Atome Elektronenpaare teilen, können eine höhere Bindungsenergie aufweisen als die schwächsten ionischen Bindungen.

Chemiker verwenden Bindungsenergie, um Einzelheiten zu bestimmten chemischen Reaktionen zu berechnen. Sie können auch archivierte Daten über die Bindungsenergien bestimmter Bindungen verwenden, um das Verhalten bestimmter chemischer Reaktionen und die Energiemenge vorherzusagen, die freigesetzt wird oder möglicherweise hinzugefügt werden muss, um eine bestimmte Reaktion zu erreichen. Bindungsenergien für Mehrfachbindungen werden manchmal kombiniert, wenn es um die kumulativen Bindungsenergien komplexer Verbindungen mit chemischen Mehrfachbindungen geht.