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4 Dinge, die ihr über die chemische Bindung wissen solltet – Teil 3

Nachdem wir im letzten Beitrag leicht in die Quantenmechanik abgedriftet sind, wird es in diesem Beitrag wieder verständlich für alle.

Es soll um die ionische Bindung gehen. Die ionische Bindung basiert auf den elektrostatischen Wechselwirkung zweier Atome. Dabei muss ein Atom positiv (= Kation) und eines negativ geladen (= Anion) sein. Treffen diese beiden Ionen nun aufeinander “kleben” sie zusammen. Um sie wieder auseinander zu bekommen muss man teilweise genauso viel Energie aufwenden, wie für den Bruch einer kovalenten Bindung.

Ionische Bindungen treten immer dann auf, wenn die Elektronegativitätsdifferenz zwischen den beiden Elementen sehr groß ist. Die Elektronegativität ist eine von Pauling 1932 eingeführte dimensionslose Zahl, die die Eigenschaft eines Atoms die Elektronen “an sich zu ziehen” quantifiziert. Je größer die Elektronegativität, desto leichter nimmter das Atom ein weiteres Elektron auf. Elemente die rechts im Periodensystem stehen sind elektronegativer (= höhere Elektronegativität), wohingegen Elemente links im Periodensystem elektropositiver (= geringere Elektronegativität) sind.
Die Skala wurde auf die relative Elektronegativität von Wasserstoff (EN=2,1) geeicht (laut IUPAC: http://goldbook.iupac.org/E01990.html)

Je größer die Elektronegativitätsdifferenz zwischen zwei Atomen in einem Molekül ist, desto polarer ist die Bindung. Denn die Elektronen werden sich bevorzugt am elektronegativeren Atom aufhalten. Wird die Elektronegativitätsdifferenz zu groß spricht man von ionischen Bindungen. Als Grenze zur ionischen Bindung wird meist eine Elektronegativitätsdifferenz von 1,8 angegeben.

Das klassische Beispiel für die ionische Bindung ist das Kochsalz, das ihr zum salzen eures Frühstückeis benutzt. Beim Kochsalz handelt es sich um Natriumchlorid. Das Natriumchlorid besteht aus einem Natriumkation und einen Chloridanion. Die Elektronegativitätsdifferenz beträgt hier 2,3. Nach obiger Faustregel handelt es sich damit um eine ionische Bindung. Berechnet man jedoch die Stärke der Bindung, wird man feststellen, dass beim Natriumchlorid auch ein partiell kovalenter Bindungscharakter vorliegt. Dies ist auch eigentlich bei allen Molekülen, die man der ionischen Bindung zuschreibt der Fall. Weshalb die Grenze zur ionischen Bindung bei einer Elektronegativitätsdifferenz von 1,8 ein eher willkürlicher Wert ist.

Ionische Verbindungen liegen darüber hinaus meist in geordneter Struktur, so genannten Kristallgittern vor.

Damit ist im Grunde alles wichtige zu den ionischen Bindungen gesagt und der Großteil der Folgen ionischer Bindungen können mit diesem Wissen erklärt werden. Alle beschrieben Fakten lassen sich auch durch kompliziertere quantenchemische Berechnungen bestätigen. Darauf werde ich hier aber nicht weiter eingehen.

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Ole

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