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Chemische Bindung

Als chemische Bindung wird der Vorgang bezeichnet, wenn sich zwei oder mehr Atome beziehungsweise Ionen zu einer chemischen Verbindung vereinen.

Die meisten Atome und Ionen, die die chemischen Elemente des Periodensystems bilden, neigen dazu, chemische Bindungen einzugehen, einfach weil es für sie aus energetischer Sicht günstiger ist als ungebunden zu sein. Eine chemische Bindung bedeutet die Entstehung eines sogenannten Reinstoffes aus zwei oder mehr chemischen Elementen, wobei alle 118 Elemente des Periodensystems für sich allein auch Reinstoffe sind. Bei einer chemischen Bindung stehen die Atomarten der verschiedenen Elemente in einem festen Verhältnis zueinander. Das unterscheidet eine chemische Verbindung beispielsweise von Gemischen, die aus mindestens zwei Reinstoffen bestehen.

Beispiele chemischer Bindung:

Der wohl bekannteste Reinstoff ist Wasser, jedoch nur destilliertes Wasser, dem die Salze und Mineralien entzogen sind. Wasser ist ein Reinstoff aus den Elementen und Reinstoffen Wasserstoff und Sauerstoff. Herkömmliches Wasser, wie es aus dem Hahn fließt, ist ein Gemisch, da sich darin Salze und Mineralien befinden, die jedoch auf atomarer Ebene keine Bindung mit dem Reinstoff Wasser eingehen, sondern sich eben nur mischen.

Wasser ist auch deshalb ein gutes Beispiel, weil sich damit leicht erklären lässt, worin der Unterschied in der chemischen Bindung und dem chemischen Gemisch besteht.

Wenn Wasser bei Normaltemperatur auf über 100 Grad erhitzt wird, geht dieser Reinstoff aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über. Nicht jedoch die darin enthaltenen Salze und Mineralien, die sich ablagern. Das Erhitzen verursacht also eine chemische Reaktion mit der Folge der Trennung des Gemisches Wasser in den Reinstoff Wasser und den Reinstoff Salz. Wasserstoff und Sauerstoff gehen eine feste Verbindung ein, weil die Elektronen ihrer Atome eine gegenseitige Wechselwirkung aufweisen. Salze sind für sich auch chemische Verbindungen aus Metallen und Nichtmetallen mit gegenseitiger Wechselwirkung und sie sind zugleich Feststoffe. Sie können also unter normalen Umständen mit Wasser keine chemische Bindung eingehen, sondern sich nur vermischen.

Die chemische Bindung von Elementen ist unter Normalbedingung auf deren jeweiligen Zustände (Gasförmig, Flüssig, Fest) begrenzt. Dabei zeigt sich jedoch, dass eine chemische Bindung einen neuen Zustand verursachen kann und wieder ist Wasser ein gutes Beispiel dafür. Die beiden Gase Wasserstoff und Sauerstoff verbinden sich zur Flüssigkeit Wasser.

Chemische Bindungen sind niemals wirklich rein

Der Begriff Reinstoff als Bezeichnung für die chemische Bindung mindestens zweier chemischer Elemente besteht nur in der Theorie. Es ist unmöglich, eine absolut reine Verbindung herzustellen, denn schon der notwendige Kontakt, etwa mit einem Gefäß, verursacht entweder eine weitere Bindung oder eine Vermischung.

Quizfragen zum Thema Chemische Bindung

1. Welche der Vorgänge verursachen eine chemische Bindung?
   A) Einen Kuchen backen
   B) Den Zucker im Kaffee umrühren
   C) Ein gekochtes Ei schälen

   A) Kuchen backen B) den Zucker im Kaffee umrühren
   Das Schälen eines gekochten Eis verursacht keine chemische Bindung, wohl aber der davor liegende Prozess, das Kochen des Eis.

2. Nenne drei Trennverfahren für chemische Bindungen

   Filtrieren
   Sedimentieren
   Destillieren
   Magnetisieren
   Elektrolyse
   Dekantieren
   Ausfrieren

3. Welche Arten chemischer Verbindungen entstehen durch die chemische Bindung?

   Molekulare Verbindung
   Ionische Verbindung
   Intermetallische Verbindung
   

4. Wie viele chemische Verbindungen sind bekannt?

   Im Jahr 2015 waren über 100 Millionen chemische Verbindungen bekannt. Geschätzt kommen pro Tag etwa 40.000 neue Verbindungen hinzu.

5. Was ist in der Natur die häufigste chemische Bindung?

   Kohlenstoff und Wasserstoff

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