Wat is de volgorde van sterkte van chemische bindingen?

De sterkte van chemische bindingen kan worden ingedeeld in een algemene volgorde, van sterkst naar minst sterk. Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen bindingen binnen moleculen (intramoleculaire bindingen, ook wel primaire bindingen genoemd) en bindingen tussen moleculen (intermoleculaire krachten, ook wel secundaire bindingen genoemd).

Hier is de algemene volgorde van sterkte:

1. Primaire bindingen (intramoleculaire bindingen) Dit zijn de sterkste bindingen en houden atomen bij elkaar binnen een molecuul of een ionrooster. Het is lastig om een universele, vaste volgorde van sterkte te geven tussen deze drie typen, omdat hun sterkte sterk afhangt van de specifieke atomen die de binding vormen. Ze worden alle drie als zeer sterk beschouwd.

   • Atoombinding (covalente binding): Ontstaat tussen niet-metaalatomen die elektronen delen. Voorbeelden variëren van relatief zwak (zoals in sommige organische moleculen) tot extreem sterk (denk aan diamant, waar koolstofatomen met zeer sterke atoombindingen aan elkaar zitten).
   • Ionbinding: Ontstaat tussen een metaalatoom en een niet-metaalatoom, waarbij elektronen worden overgedragen en geladen ionen elkaar aantrekken. De sterkte hangt af van de lading van de ionen en de afstand tussen de ionen in het rooster. Hoe hoger de lading en hoe kleiner de ionen, hoe sterker de aantrekkingskracht.
   • Metaalbinding: Komt voor tussen metaalatomen, waarbij positieve metaalionen omgeven zijn door een 'zee' van vrij bewegende elektronen. De sterkte hiervan hangt af van het aantal vrije elektronen en de grootte van de metaalionen.

2. Waterstofbruggen Dit zijn sterke intermoleculaire krachten, wat betekent dat ze tussen moleculen werken. Ze zijn aanzienlijk sterker dan Van der Waalsbindingen. Waterstofbruggen ontstaan tussen moleculen die een waterstofatoom hebben dat gebonden is aan een sterk elektronegatief atoom zoals zuurstof (O-H), stikstof (N-H) of fluor (F-H). Het grote verschil in elektronegativiteit zorgt voor sterke deelladingen die elkaar sterk aantrekken. Dit verklaart bijvoorbeeld waarom stoffen met waterstofbruggen, zoals water, vaak een hoger kookpunt hebben dan vergelijkbare stoffen die alleen Van der Waalsbindingen vormen.

3. Van der Waalsbindingen Dit zijn de zwakste intermoleculaire krachten. Ze ontstaan door tijdelijke, kortstondige dipolen die in elk molecuul kunnen voorkomen, zelfs in apolaire moleculen. Deze tijdelijke dipolen veroorzaken een zwakke aantrekkingskracht tussen moleculen.

Deze volgorde geeft een algemeen beeld. De exacte sterkte kan variëren afhankelijk van de specifieke atomen en moleculen die betrokken zijn.