Was ist Bondenthalpie?

Bindungsenthalpie ist ein Begriff aus dem Studium der Thermodynamik, der sich auf die Energiemenge bezieht, die erforderlich ist, um die chemische Bindung zwischen zwei beliebigen Atomen innerhalb eines Moleküls zu brechen. Da die Bindungsstärke je nach chemischer Reaktion variiert, werden die in der Tabelle der Bindungsenthalpien enthaltenen Bindungsenthalpiewerte als Durchschnittswerte angegeben. Normalerweise werden diese Werte als kJ/mol ausgedrückt, obwohl sie manchmal als kJ mol-1 erscheinen. Da dieser Wert verwendet werden kann, um den erwarteten Wärmeaustausch bei chemischen Reaktionen zu bestimmen, wird er manchmal austauschbar mit den Begriffen Bindungsdissoziationsenthalpie und Bindungsdissoziationsenergie verwendet.

Das Brechen chemischer Bindungen erfolgt auf unterschiedliche Weise. Die Spaltung oder Spaltung eines neutralen Moleküls, die zu einem Anion (negativ geladenes Ion) und einem Kation (positiv geladenes Ion) führt, hat durch Heterolyse stattgefunden. Wenn dagegen die Bindung eines Moleküls zu zwei ungepaarten Elektronen oder freien Radikalen führt, wurde der Prozess durch homolytische Spaltung eingeleitet.

In der Molekularchemie bezeichnet die Bindungsenthalpie auch die Wahrscheinlichkeit für eine thermodynamische Reaktion innerhalb eines Systems. Eine der Variablen für dieses Potenzial ist natürlich die Haftfestigkeit. Im Allgemeinen findet man die stärksten Bindungen in den kürzesten Formationen, da weniger Moleküle beteiligt sind. Damit die Reaktion endotherm ist, muss das System außerdem Energie erhalten. Andernfalls wäre die Reaktion unter Energieverlust als exotherm definiert und würde eine neue Bindung mit geringerer Enthalpie erzeugen.

Angesichts des oben Gesagten kann man auch sagen, dass die Bindungsenthalpie die Energiemenge darstellt, die in einer chemischen Bindung gespeichert ist. Tatsächlich kann der Wärmeaustausch oder die Energieübertragung, die bei einer chemischen Reaktion stattfindet, berechnet werden, indem der Bindungsenthalpiewert um die Energiemenge reduziert wird, die zur Bildung der Bindung benötigt wird. Unter Berücksichtigung der chemischen Gleichung einer Verbindung ist die Enthalpie ein endothermer Prozess, der auf der Reaktantenseite der Formel stattfindet. Im Gegensatz dazu wird die exotherme Reaktion oder die Energiemenge, die zum Herstellen einer chemischen Bindung benötigt wird, auf der Produktseite der Gleichung dargestellt.

Die Gesamtenthalpie eines Systems kann jedoch nicht genau bestimmt werden, es sei denn, es handelt sich um ein geschlossenes System. Da extrem wenige Systeme völlig isoliert existieren, wird stattdessen die Enthalpieänderung innerhalb eines Systems berechnet. In welche Richtung diese Änderung gerichtet ist, hängt davon ab, ob die chemische Reaktion endotherm oder exotherm ist. Bei ersterem wird die Enthalpieänderung durch die in das System aufgenommene Energiemenge gemessen, im Gegensatz zu der beim letzteren freigesetzten Energiemenge. Der Wert der Enthalpieänderung in beiden Reaktionen ist gleich und wird als +ve oder –ve ausgedrückt.