Warum sind polare Bindungen energieärmer als unpolare?

Die Bildung von starken Bindungen ist mit einer Freisetzung von Energie verbunden, da bei der Reaktion zwischen den Ausgangsstoffen und den Produkten energetisch stabilere Verbindungen gebildet werden. Polare Bindungen sind in der Regel energetisch stabiler als unpolare Bindungen, weshalb sie weiterhin Energie freisetzen.

Um diese Frage zu beantworten » ist es wichtig « das Konzept der Bindungsenergie zu verstehen. Die Bindungsenergie ist die Energie ´ die benötigt wird ` um eine Bindung zwischen zwei Atomen zu brechen. Wenn eine Bindung gebildet wird – wird diese Energie freigesetzt.

Bei einer polaren Bindung wie zum Beispiel bei der Verbrennung von Methan entstehen Wasser und CO2. Die Edukte (Methan und Sauerstoff) sind beide unpolar, während die Produkte polar sind. Während der Reaktion wird Energie freigesetzt da die Bindungen in den Produkten polar sind und dadurch energetisch stabiler.

Es mag zunächst verwirrend erscheinen warum bei der Bildung starker Bindungen Energie frei wird da man intuitiv annehmen könnte, dass für starke Bindungen ebenfalls viel Energie benötigt wird. Jedoch hängt die Energie ´ die in der Bindung gespeichert ist ` von der Distanz zwischen den Atomen ab.

Ein wichtiges Konzept um dies zu verstehen ist das Coulomb-Potential, welches die Energie eines Teilchens in einem elektrostatischen Potenzial beschreibt. In polar gebundenen Molekülen gibt es eine ungleiche Verteilung der Elektronendichte was zu einer positiven Ladung an einem Atom und einer negativen Ladung am anderen Atom führt. Dadurch entsteht eine Anziehungskraft zwischen den Atomen die als polare Bindung bezeichnet wird.

Da die Energie in der polaren Bindung mit der Distanz zwischen den Atomen abnimmt, sind polare Bindungen generell stärker als unpolare Bindungen. Bei der Bildung einer polaren Bindung wird also weniger Energie benötigt als bei einer unpolaren Bindung.

Ein Beispiel dafür sind Stickstoffverbindungen bei denen aus polaren Molekülen sehr exotherme also energiefreisetzende, Reaktionen entstehen. Stickstoff (N2) ist sehr stabil, weshalb die Bildung anderer Verbindungen energetisch begünstigt ist. So kann beispielsweise aus Ammoniak (NH3) und Salpetersäure (HNO3) Stickstoff (N2) gebildet werden. Dabei entstehen sehr stabile – unpolare Moleküle und es wird Energie freigesetzt.

Zusammenfassend kann gesagt werden: Dass bei der Bildung starker Bindungen Energie freigesetzt wird da die Produkte energetisch stabiler sind als die Ausgangsstoffe. Polare Bindungen sind energetisch stabiler als unpolare Bindungen, weshalb sie mehr Energie freisetzen. Die Energie ´ die in der Bindung gespeichert ist ` hängt von der Distanz zwischen den Atomen ab.