Wenn sich Atome mit anderen Atomen verbinden, spricht man von einer chemischen Bindung. Ein Wassermolekül ist beispielsweise eine chemische Bindung von zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Es gibt zwei Arten von Bindungen: kovalente und ionische. Sie sind sehr unterschiedliche Arten von Verbindungen mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Kovalente Verbindungen
Chemische Bindungen zwischen zwei Nichtmetallen sind kovalente Bindungen. Ihre elektronegativen Eigenschaften sind ähnlich, und sie teilen Elektronenpaare zwischen den Atomen. Sie können anhand ihres Zustands bei Raumtemperatur und Normaldruck feststellen, ob eine Verbindung kovalent ist; wenn es eine Flüssigkeit oder ein Gas ist, ist es kovalent. Sie haben niedrige Siede- und Schmelzpunkte und sind leicht polar. Sie haben eine bestimmte Form. Solange der Unterschied in der Elektronegativität der Atome weniger als 1,7 beträgt, ist die Bindung zwischen ihnen kovalent. Bei der Bildung einer kovalenten Bindung wird Energie freigesetzt, sodass eine Verbindung stabiler wird, wenn mehr kovalente Bindungen hergestellt werden.
Ionische Verbindungen
Ionische Verbindungen treten zwischen einem Metall und einem Nichtmetall auf. Die Atome in einer ionischen Verbindung haben einen Elektronegativitätsunterschied von mehr als 1,7, was bedeutet, dass eines der Atome das äußere Elektron des anderen Atoms anziehen kann. Sie sind bei Standarddruck und -temperatur fest und haben hohe Siede- und Schmelzpunkte. Aufgrund des großen Unterschieds in der Elektronegativität neigen ionische Verbindungen zu einer hohen Polarität.
Beispiele für kovalente Bindungen
Viele organische Verbindungen haben kovalente Bindungen. Dies liegt daran, dass es sich um Bindungen zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff handelt, wie z. B. Methan mit einem Kohlenstoffatom und 4 Wasserstoffatomen, von denen keines ein Metall ist. Kovalente Bindungen können auch nur zwischen zwei Atomen desselben Elements bestehen, wie beispielsweise Sauerstoffgas, Stickstoffgas oder Chlor. Diese Verbindungen benötigen viel Energie, um sich aufzulösen. Betrachtet man das Periodensystem der Elemente, so ist jede zwischen der Nichtmetallgruppe und der Halogengruppe gebildete Bindung kovalent.
Beispiele für ionische Verbindungen
Tafelsalz oder Natriumchlorid ist eine allgemein bekannte ionische Verbindung. Es braucht nicht viel Energie, um eine Ionenbindung aufzubrechen, wie die Fähigkeit von Natriumchlorid zeigt, sich leicht in Wasser aufzulösen. Alle Atome streben danach, wie ein Edelgas zu erscheinen, das heißt, sie wollen ein Elektron oder Elektronen aufnehmen, abgeben oder teilen, damit ihre äußerste Elektronenhülle vollständig gefüllt ist. Hätte Magnesium in seiner äußersten Schale zwei Elektronen weniger und hätte Sauerstoff zwei weitere, dann wären beide mit ihrer äußeren Schale voll, sodass sie sich zu der stabilen Verbindung Magnesiumoxid verbinden. Kaliumchlorid, Calciumoxid und Eisenoxid sind Beispiele für Verbindungen mit ionischen Bindungen