Vad betyder bindningskraft?
Bindningskrafter är attraktions- eller repulsionskrafter som verkar mellan närliggande partiklar som atomer, molekyler eller joner. Bindningskraften bestämmer elasticitetsmodulen (eller Youngs modul) för ett material (hur styvt ett material är).
Kemiska bindningars styrka varierar avsevärt; det finns ”starka bindningar” som kovalenta eller joniska bindningar, och ”svaga bindningar” som dipol-dipol-interaktioner och vätebindning.
Eftersom interaktionsenergi och bindningskraft är direkt relaterade till , ju starkare bindningsenergin är, desto svårare är det att flytta atomerna, som att smälta det fasta ämnet eller att förånga dess atomer.
Kunskaper.se förklarar bindningskraft
Bindningskrafter är summan av attraktionskrafter och frånstötande krafter mellan atomer, molekyler eller joner. I ett fast material inkluderar detta:
- attraktionskrafter som håller samman atomerna och tvingar dem att bilda ett fast material
- Repulsiva krafter som spelar in när ett fast ämne komprimeras
Sådana krafter verkar dock även när det gäller vätskor och till och med i en enda molekyl. Men bara existensen av dessa krafter mellan atomer garanterar inte bildandet av en stabil kemisk bindning.
Detta kan fastställas genom att betrakta två atomer, A och B, som utövar attraktionskrafter och frånstötande krafter på varandra så att bindningskraften, F, mellan atomerna kan representeras som:
Den första termen representerar attraktionskraften och den andra termen den frånstötande kraften. Nära jämviktspositionen måste den andra termen öka snabbare för att minska värdet på r än den första, och N är nödvändigtvis större än M.
När atomerna når ett kritiskt avstånd ( r0), de attraktions- och frånstötande krafterna upphäver varandra och atomerna är vid deras jämviktsavstånd. Ibland är det lättare att hantera potentiella energier (E) snarare än krafter. Jämviktsavståndet uppstår när bindningsenergin är ett minimum. Detta är när nettokrafterna mellan de två atomerna är noll, dvs vid jämviktsavståndet, F(r) = 0 när r= r0. När det interatomära avståndet ökar ökar den kraft som krävs linjärt.
I allmänhet gör starkare bindningar att ett material tål högre temperaturer innan bindningarna bryts och materialet smälter eller mjuknar.
