bindingskracht

Bindingskracht is de kracht die systemen bij elkaar houdt en zo de structuur van materie bepaalt. In de scheikunde verwijst het meestal naar de krachten die atomen in moleculen en kristallen bij elkaar houden. In de kernfysica gaat het om de kracht die nucleonen in een atoomkern bijeenhoudt, gedragen door de sterke kernkracht. Een verwante term is bindingenergie: de hoeveelheid energie die nodig is om een binding te verbreken.

Chemische bindingen ontstaan door elektronenovereenstemming tussen atomen en hebben verschillende typen. Covalente bindingen ontstaan wanneer atomen elektronen delen; ionische bindingen ontstaan door overdracht van elektronen en elektrostatische aantrekking tussen geladen ionen; metalen bindingen ontstaan door een gedelokaliseerd elektronenbad in een kristalrooster. Daarnaast spelen intermoleculaire krachten een rol, zoals waterstofbindingen en van der Waals-krachten, die de aantrekking tussen moleculen bepalen. De kracht en daarmee de bindingsenergie variëren sterk per type: covalente en ionische bindingen liggen doorgaans tussen ongeveer 150 en 1000 kJ/mol; waterstofbindingen tussen circa 4 en 40 kJ/mol; van der Waals-krachten vaak minder dan 5 kJ/mol per molecuul.

Nucleaire bindingen binden nucleonen in de kern en komen tot stand door de sterke kernkracht, die kort bereikbaar is (ongeveer 1 femtometer). De bindingenergie per nucleon ligt doorgaans in de orde van 7 tot 8 MeV, waardoor kernsplijting en kernfusie grote veranderingen in binding kunnen teweegbrengen. Bindingenergie kan worden afgeleid uit massa-defect via E = mc^2.

Metingen aan bindingskracht vinden plaats via calorimetrie, spectroscopie gerelateerd aan dissociatie-energieën, of via force-spectroscopie bij moleculaire bindingen; in kernfysica via massameting en energierijke reacties.