Bindningskrafter

Bindningskrafter är de krafter som håller ihop atomer i ett ämne. De avgör hur starkt ett ämne är, hur det smälter och kokar, och hur det löser sig i lösningsmedel. Bindningskrafter kan delas upp i intramolekylära krafter, som verkar inom en molekyl, och intermolekylära krafter, som verkar mellan molekyler eller joner i ett kristallgitter.

Intramolekylära bindningar håller atomerna i en molekyl samman och inkluderar kovalenta bindningar, där atomer delar elektroner, samt metallbindningar där elektronerna bildar ett gemensamt delokaliserat elektronmoln i ett metallnät. Intermolekylära bindningar verkar mellan molekyler eller kristalljoner och styr hur ämnen interagerar med varandra. Exempel är jon-dipol- och dipol-dipol-interaktioner, vätebindningar (särskilt viktiga i vatten och biopolymersystem) samt van der Waals-krafter som omfattar London-dispersionskrafter.

Styrkan hos bindningskrafter varierar stort. Kovalenta bindningar ligger ofta mellan cirka 150 och 1000 kJ/mol. Jonbindningar och andra joniska interaktioner är vanligtvis starkare, i ordningen hundratals till flera tusen kJ/mol i fasta ämnen. Vätebindningar är ungefär 5–40 kJ/mol, medan dipol-dipol-interaktioner och London-dispersionskrafter oftast är några kJ/mol eller lägre, men ökar med molekylens storlek.

Hur bindningskrafterna fördelas påverkar många egenskaper, som smält- och kokpunkter, löslighet och fast eller flytande tillstånd vid rumstemperatur. Exempelvis höjer omfattande vätebindningar vattnets kokpunkt; starka jonbindningar ger hårda kristaller och höga smältpunkter.