So ist es mir neulich aufgefallen, dass chemische Bindungen eine Masse haben. Und dass eine ähnlich aufgezogene Feder etwas mehr wiegt.
Aber es gibt einen Unterschied zwischen Masse und Materie.
Ich glaube, dass eine chemische Bindung, obwohl sie Masse hat, nicht als Materie betrachtet wird, sondern stattdessen eine Form von Energie ist.
Wenn ich irgendetwas davon falsch verstehe, würde ich gerne die Begründung hören.
Chemische Bindungen entstehen, wenn Atomorbitale der zu verbindenden Kerne in Wechselwirkung treten und ein Molekülorbital bilden .
Der einfachste Fall der Bindungsbildung ist die Bildung von Diwasserstoff ( ) aus 2 Wasserstoffatomen. Letztere haben (im Grundzustand) jeweils ein Elektron in a Atomorbital und diese Orbitale verbinden sich dann zu a Molekülorbital, siehe Schema unten:
Am bemerkenswertesten ist, dass das Energieniveau der Orbital ist niedriger als die der orbital. Das bedeutet natürlich, dass bei der Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen (Diwasserstoff) Energie freigesetzt wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass chemische Bindungen nicht wirklich aus Materie bestehen, aber kleine Mengen an Materie werden bei ihrer Bildung in Energie umgewandelt.
Und aufgrund der Masse-Energie-Äquivalenz bedeutet das auch, dass sehr, sehr wenig Materie in Energie umgewandelt wird. Die Bindungsenthalpie von handelt von (A von Wasserstoff ist etwa ), sodass Sie herausfinden können, wie wenig Materie verschwindet!
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass chemische Bindungen nicht aus Materie bestehen, aber kleine Mengen an Materie werden in Energie umgewandelt, wenn sich chemische Bindungen bilden.
Der Kommentar von John Custer ist bisher die beste Antwort, daher warte ich, bis er ihn zu einer Antwort verarbeitet, anstatt ihn hier zu kopieren.
Aufgrund der einheitlichen Beschreibung der "Inhaltsmenge" von Nicht-Quanten-Grundzustandssystemen durch die Gesamtenergie des Systems ist die Unterscheidung zwischen dem, was ein Wissenschaftler der 1910er Jahre Materie und Energie nennen würde, nicht mehr sinnvoll. Schlagen Sie den Artikel Matter auf Wikipedia nach: Das Wort wird in der Wissenschaft jetzt nicht verwendet, außer in Nischenanwendungen und dann kollidiert es oft mit dem Alltagsgebrauch. Beispielsweise nennen Theoretiker der Allgemeinen Relativitätstheorie alles, was dazu beiträgt Stress-Energie-Tensor „Materie“, aber dies beinhaltet alle möglichen Dinge, die die meisten Laien im alltäglichen Gebrauch des Wortes nicht „Materie“ nennen würden. Nach dieser Definition ist die Bindungsenergie mit Sicherheit "Materie". Aber im Allgemeinen muss man heutzutage, wenn wir von irgendetwas anderem als dem Quantenvakuumzustand sprechen (alle „Materie“ und Energie im Sprachgebrauch der 1910er Jahre), genau angeben, was wir in einem System haben: Photonen, Elektronen, Myonen, angeordnete Atome in chemischen Elementen und so weiter.
Ich muss sagen, Sie haben das rückwärts. Energie wird freigesetzt, wenn Atome Bindungen eingehen und somit eine Massenabnahme stattfindet.
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Jon Kuster
ACuriousMind
Philipp