Chemische Bindungsenergie

Die chemische Bindungsenergie ist die Menge an Energie, die umgewandelt werden muss, um eine kovalente Bindung zweier Teilchen vollständig zu lösen.


Grundlagen

Kovalente Bindung

Die kovalente Bindung (auch Elektronenpaarbindung oder Atombindung) sorgt dafür, dass Atome zusammenhalten. Auf diese Weise können sich große Moleküle bilden.

Um die optimale Menge an Energie zu besitzen, braucht jedes Atom 8 Außenelektronen. Das wird auch Oktettregel (lat. octo = acht) genannt.

Treffen zwei Atome aufeinander, denen dazu noch Elektronen fehlen, teilen sie einfach: Jeder gibt gleich viele Elektronen in die Bindung.

Zwei Atome sind über Elektronenpaarbindung verbunden.

Die Atome bleiben jetzt dicht beisammen. Nur so können sie alle Elektronen nutzen.

Zusammenhang mit Energie

Es gibt nur zwei Möglichkeiten, die Atome einer kovalenten Bindung vollständig zu trennen:

  • Mehr Elektronen zuführen

    \rightarrow\rightarrow Brauchen Bindungspartner nicht mehr

  • Kinetische Energie der Elektronen erhöhen

    \rightarrow\rightarrow (Bindungs-)Elektronen bewegen sich stärker

    \rightarrow\rightarrow Atome können Elektronen nicht mehr mittig zwischen sich halten

    \rightarrow\rightarrow Atome reißen auseinander

Wähle die Energiemenge aus:
Gering
Mittel
Hoch
Sehr hoch

Chemische Bindungsenergie

Die Atome einer kovalenten Bindung beginnen sich zu trennen, wenn gilt:

Kinetische Energie der Elektronen = Energie der kovalenten Bindung.

Deswegen wird die nötige Energiemenge "chemische Bindungsenergie" genannt.

Die chemische Bindungsenergie beschreibt keine eigene Energieart, sondern eine Energiemenge.

Unterschied zur "chemischen Energie"

Die chemische Energie ist ein Begriff, der in der Physik eigentlich nicht existiert.

Sie ist ein Sammelbegriff für alle Energien im Inneren eines Stoffs:

  • Kinetische Energie der Elektronen
  • Kinetische Energie der Teilchen
  • Potentielle Energie durch Wechselwirkungen im Kern
  • Potentielle Energie durch Wechselwirkungen der Elektronen

Du solltest die chemische Energie also nicht mit der chemischen Bindungsenergie verwechseln!


Beispiel

Lea und Jan sollen die Bindungsenergie von Stickstoff und Chlor untersuchen.

  • Stickstoff teilt sich drei Elektronenpaare:

    \small\mid {\large\textsf{N}} \col[1]{\large\equiv} {\large\textsf{N}} ~ \small\midNN\small\mid {\large\textsf{N}} \col[1]{\large\equiv} {\large\textsf{N}} ~ \small\mid

  • Chlor teilt sich ein Elektronenpaar:

    \small\mid \overset{\large-}{\underset{\large-}{\large\text{Cl}}} \col[1]{\large-} ~ \overset{\large-}{\underset{\large-}{\large\text{Cl}}} \small\midClCl\small\mid \overset{\large-}{\underset{\large-}{\large\text{Cl}}} \col[1]{\large-} ~ \overset{\large-}{\underset{\large-}{\large\text{Cl}}} \small\mid

Jan und Lea erhöhen die Temperatur, um die Bewegung der Elektronen zu verstärken.

Jan und Lea experimentieren im Labor.

Begründe, warum Lea den Stickstoff stärker erhitzen muss, als Jan das Chlor.

Lösung

Jan und Lea erhöhen mit der Temperatur die kinetische Energie der Elektronen. Wenn diese so hoch wie die Bindungsenergie ist, reißen die Atome auseinander.

  • Chlor brauchte geringere Temperaturänderung

    \rightarrow\rightarrow Geringere Elektronenbewegung nötig

    \rightarrow\rightarrow Geringere Bindungsenergie

Das liegt daran, dass bei Stickstoff drei Elektronenpaare auseinandergerissen werden müssen, bei Chlor aber nur ein einziges.

Denk an ein Gummiband: Ein einzelnes kannst du leicht zerreißen. Legst du aber mehrere übereinander, wird es immer schwieriger.

No items found.

Jetzt unlimited holen!

Mit simpleclub unlimited bekommst du Vollzugang zur App: Du boostest deine Noten, hast mehr Freizeit und gehst sicher in jede Klausur!

Jetzt unlimited holen

Jetzt simpleclub Azubi holen!

Mit simpleclub Azubi bekommst du Vollzugang zur App: Wir bereiten dich in deiner Ausbildung optimal auf deine Prüfungen in der Berufsschule vor. Von Ausbilder*innen empfohlen.

Jetzt simpleclub Azubi holen