Chemische Bindungen

Ionenbindung

Abb. 1

Bei einer Ionenbindung ziehen positiv und negativ geladene Ionen (Atome) einander an.

Sie entsteht dann, wenn die Elektronegativitätsdifferenz größer als 1,7 ist. Dies kann man jedoch nicht mit 100%iger Wahrscheinlichkeit sagen, weil der Übergang hier fließend ist. Elektronegativitätsdifferenz > 1,7 ist eine “Normalgrenze”.

Aufbau

Eine Ionenbindung ist wie ein Gitter aufgebaut (Abb. 1). Die Gitterenergie die die negativ und positiv geladenen Atome einander durch ihre Anziehung geben verleiht der Struktur eine extreme Härte jedoch auch Porosität. Außerdem hat die Bindung eine hohe Schmelztemperatur und eine spezielle Form, die man mit Kristallen verbindet.

Besonderheiten

Hoher Schmelz – und Siedepunkt

Dies besteht, da ein stabiler Verbund über den gesamten Kristall entsteht.

Leitfähigkeit (elektrisch)

Diese Eigenschaft ist nur im gelösten Zustand nachweisbar, denn die Ionen sind gut Stromleiter.

Hart aber Spröde

Beim Versuch einen Kristall zu verformen zerspringt dieser, da im Gitter positiv geladene Atome zu ebenfalls positiv geladenen Atomen geschoben werden und sich schließlich abstoßen.

Metallbindung

Abb. 2

Metallbindungen bestehen aus Atomrümpfen.

Atomrümpfe sind Metallatome ohne Außenelektronen. Sie bilden ein Gitter mit nur positiv geladenen Atomen. Dies wird dadurch möglich gemacht, weil die Außenelektronen nicht einfach weg sind, sondern zwischen dem Gitter umherschwirren. Die positiv geladenen Atomrümpfe ziehen die umherschwirrenden negativ geladenen Elektronen an und es herrscht ein solides Gitter (Abb. 2).

Da die Elektronen derartig frei sind nennt man sie Elektronengas.

Besonderheiten

Leitfähigkeit (elektrisch)

Der Aufbau einer Metallbindung bietet eine hohe elektrische Leitfähigkeit, denn wenn man eine Spannung an ein Metall anlegt werden die Elektronen im Metall (das Elektronengas) weitergeleitet und von neuen Elektronen, die aus der Spannungsquelle kommen ersetzt.

Dies wird durch Struktur des Metalls begünstigt, denn sie ist Kanalartig und bietet hohe Geschwindigkeiten für die Elektronen an.

Bei Erhitzung eines Metalls verschlechter sich die elektrische Leitfähigkeit jedoch, da sich die Elektronen durch die erzeugten Schwingungen nicht mehr so schnell durch die Kanäle bewegen können.

Leitfähigkeit (Wärme)

Die extrem gute Wärmeleitfähigkeit von Metallen ergibt sich daraus, dass bei Wärmezufuhr die Atome und Elektronen im Gitter anfangen zu schwingen. Sie stoßen einander an und geben somit die thermische Energie (Wärmeenergie) in Form von kinetischer Energie (Bewegungsenergie) weiter.

Dies ist bei einem Ionengitter undenkbar, denn sie Atome hängen deutlich stärker zusammen, sodass keine großen Bewegungen möglich sind.

Verformbarkeit

Das Gitter einer Metallbindung hält auch zusammen, wenn man eine oder mehrere Reihen des Gitters verschiebt. Dies machen sich die Schmiede zu nutze.

Metallischer Glanz

Das Licht wird durch die frei beweglichen Elektronen abgestoßen und gelangt nicht in das Metall hinein.

Atombindung

Eine Atombindung entsteht dann, wenn 2 Atome in einer Bindung die Edelgaskonfiguration erreichen (sie teilen sich Elektronen und erreichen somit volle Schalen(bohrsches Atommodell)).

Polare Atombindung

Es gibt die polare Atombindung, die bei einer Elektronegativitätsdifferenz von über 0,4 und unter 1,7 auftritt. Auch hier ist der Übergang fließend. Außerdem haben Stoffe mit einer polaren Bindung eine extrem gute Löslichkeit.

In einem polaren Molekül zieht ein Atom die Außenelektronen von dem Atom mit der niedrigeren Elektronegativität an und es entsteht eine positive Partialladung und eine negative Partialladung bei dem Atom welches die höhere Elektronegativität hat. Partialladungen sind Teilladungen, die anzeigen, dass die Elektronen nicht mehr gleichmäßig verteilt sind sondern eine gewisse Neigung zu dem Dominanten Atom haben.

Wenn das Dominante Atom eine viel stärkere Elektronegativität als das andere Atom hat und die Außenelektronen des Atoms allein für sich beansprucht kann es sein, dass die Bindung Ionisch wird.

Unpolare Atombindung

die unpolare Atombindung gibt es bei einer Elektronegativitätsdifferenz von unter 0,4 und bewirkt, dass extrem kleine, kaum messbare Pazialladungen auftreten. Das Resultat ist, dass unpolare Stoffe schwer zu lösen sind (z. B. Fette und Öle).


Literatur

https://www.abitur-wissen.org/index.php/anorganische-chemie/268-anorganische-chemie-vergleich-von-ionenbindung-und-atombindung

https://www.abitur-wissen.org/index.php/anorganische-chemie/208-anorganische-chemie-metalle-und-die-metallbindung

http://www.schule-studium.de/Chemie/Chemieunterricht/Bindungstyp-ermitteln-nach-EN-Wert.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Ionische_Bindung

https://de.wikipedia.org/wiki/Partialladung

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