Bindungen

Bindungen bezeichnet in der Chemie die Kräfte, die Teilchen zusammenhalten oder verbinden. Sie bestimmen Struktur, Stabilität und Eigenschaften von Stoffen. Grundsätzlich unterscheidet man primäre Bindungen, die Atome direkt verknüpfen, von sekundären Bindungen, die zwischen Molekülen wirken.

Zu den primären Bindungen gehören Ionenbindungen, kovalente Bindungen und Metallbindungen. Ionenbindungen entstehen durch die elektrostatische Anziehung zwischen gegenüber geladenen Ionen, typischerweise durch Elektronenübertragung; sie führen zu kristallinen Feststoffen mit hohen Schmelz- und Siedepunkten. Kovalente Bindungen entstehen durch das gemeinsame Nutzen von Elektronenpaaren, meist zwischen Nichtmetallen; sie können einfach, doppelt oder dreifach sein und polar oder unpolar ausfallen. Metallbindungen beruhen auf einem Elektronengas delokalisierter Elektronen, das die positiv geladenen Metallatome zusammenhält, was Leitfähigkeit, Verformbarkeit und metallischen Glanz bedingt.

Sekundäre Bindungen, auch intermolekulare Kräfte genannt, binden Moleküle untereinander. Wasserstoffbrücken sind eine wichtige Form davon, besonders in Wasser und biologischen Molekülen. Weitere Kräfte umfassen Dipol-Dipol- oder Van-der-Waals-Kräfte, die insbesondere bei niedrigen Temperaturen oder in unpolaren Substanzen wirksam sind.

Wesentliche Eigenschaften von Bindungen sind Bindungslänge, Bindungsenergie und Bindungsordnung, die gegeneinander wirken: Eine stärkere Bindung ist in der Regel kürzer und besitzt eine höhere Energie. Bindungen bestimmen Reaktivität, Phasenverhalten und Funktionsweisen chemischer Reaktionen und biologischer Strukturen.

Bindungen spielen zentrale Rolle in der Chemie, Physik, Materialwissenschaft und Biologie, zum Beispiel in der Struktur von Proteinen, DNA und Mineralien.