Post on 06-Apr-2015
Ionenbindung
Ulla Lehmann
Natrium ist ein Alkalimetall. Es gehört zur ersten Gruppe im Periodensystem der Elemente und ist sehr reaktionsfreudig.
Natrium wird unter Petroleum aufbewahrt, um einen Kontakt mit Sauerstoff zu vermeiden.
Elektronenanordnung des Natriums
L
Natrium hat in der
K Schale 2 Elektronen,
L Schale 8 Elektronen
und 1 Elektron in der äußeren M Schale.
M
K
Chlor ist ein Halogen. Es gehört zur siebten Gruppe im Periodensystem der Elemente und ist ebenfalls sehr reaktionsfreudig.
Chlor hat in der K Schale 2 Elektronen, L Schale 8 Elektronen und 7 Elektronen in der äußeren M Schale.
Elektronenanordnung des Chlor
KL
M
Dem Chlor fehlt also ein Elektron, um eine volle Außenschale zu haben.
Natrium und Chlor reagieren sehr heftig miteinander.
Dabei entsteht Natriumchlorid, Kochsalz.
Ionenbindung beim Natriumchlorid
Natrium Chlor
Das Natrium gibt sein äußeres Elektron an das Chlor ab.
Ionenbindung beim Natriumchlorid
Die äußere Schale des Natrium ist nun leer und entfällt.
Natriumion Chlorion
Ionenbindung beim Natriumchlorid
Dabei entstehen ein positives Natriumion, und ein negativ geladenes
Clorion, dessen äußere Schale voll ist.
+ -
Ionenbindung beim Natriumchlorid
Positive Natriumionen und negative Chlorionen ziehen sich an und bilden Natriumchloridionen.
+ -
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-+
Modell des Natriumchloridkristalls
Chlorion
Natriumion
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Modell des Natriumchloridkristalls
Chlorion
Natriumion
Die negativen Chlorionen sind größer als die positiven Natriumionen, da diesen die äußere Schale fehlt.
Aufgrund der entgegengesetzten Ladungen ziehen sie sich an.
-
+
Modell des Natriumchloridkristalls
Chlorion
Natriumion
Die negativen Chlorionen sind größer als die positiven Natriumionen, da diesen die äußere Schale fehlt..
Aufgrund der entgegengesetzten Ladungen ziehen sie sich an.
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Natriumatom
Chloratom
Natriumion
Chlorion
Natriumchlorid
Atome werden zu Ionen, die sich im Kristallgitter ordnen.
-
+
Natriumchlorid
NaClNatrium und Chlor haben im Verhältnis
1:1 zu Kochsalz reagiert. Die Natriumionen sind einfach positiv und die
Chlorionen einfach negativ.
Edelgase haben immer eine gefüllte Außenschale und eine besonders hohe Ionisierungsenergie, das heißt man benötigt besonders viel Energie, um ein Elektron aus der äußeren Schale zu entfernen. Diese Energie kann unter normalen Bedingungen von anderen Atomen nicht aufgebracht werden.
Eine gefüllte Außenschale mit 8 Außenelektronen (Ausnahme Helium mit 2 Außenelektronen) nennt man Edelgaskonfiguration (edelgasähnlicher Aufbau).
Andere Atome streben diesen für sie energiemäßig günstigen Aufbau, nämlich die Edelgaskonfiguration, durch Abgabe (Elemente der 1., 2. und 3. Gruppen) oder Aufnahme von Elektronen (Elemente der 6. und 7. Gruppen) an. Dabei folgen sie der Oktettregel, 8 Außenelektronen anzustreben. Sie werden dadurch zu Ionen.
Edelgase reagieren praktisch nicht. Ihr atomarer Aufbau ist sehr stabil.
Na F
Ionenbindungsmodell von Natrium und Fluor
Veröffentlicht bei: www.stv.hfk.vgs.no/STV_OLV/3003a1.htm
Das Schalenmodell ist nur ein sehr einfaches Modell der Elektronenverteilung. Es gibt nur ganz ungenau die
Elektronenverteilung an.
Ein differenzierteres Modell ist das Elektronenpaarabstoßung-Modell mit seinen Räumen größter
Aufenthaltswahrscheinlichkeit für Elektronen. Es eignet sich aber nicht so gut zur Darstellung der Ionenbindung.
Modelle
Das chemische Verhalten der Elemente wird durch die Außenelektronen bestimmt. Daher reduziert man die Atome auf den Atomrumpf mit den gefüllten inneren Schalen und gibt nur noch die Außenelektronen mit je einem Punkt an.
Magnesium und Sauerstoff reagieren sehr heftig
miteinander.
Dabei entsteht Magnesiumoxid.
Magnesium + Sauerstoff
?Mg O
Das Magnesiumatom gibt 2 Elektronen an das Sauerstoffatom ab , verliert dabei seine äußere Schale und wird zu einem zweifach positiven Magnesiumion.
2+ 2-
Magnesiumoxid
MgOMagnesium und Sauerstoff reagieren auch im Verhältnis 1:1.
Dabei hat Sauerstoff 2 Elektronen vom Magnesium aufgenommen. Magnesium bildet nun zweifach positive und
Sauerstoff zweifach negative Ionen.
Magnesium + Chlor
Cl
Cl
Mg ?Das Magnesiumatom gibt seine beiden äußeren Elektronen an zwei Chloratome ab.
2+
-
-
Magnesiumchlorid
MgCl2
Zwei Chloratome werden benötigt, um die beiden Außenelektronen des Magnesiums aufzunehmen,
Reaktionsverhältnis 1:2. Magnesium wird dabei zweifach positiv und jedes Chlorion einfach negativ.
Aluminium + Sauerstoff
Al
Al
O
O
O3+
3+
2-
2-
2-
Aluminiumoxid
Al2O3
Aluminium und Sauerstoff reagieren im Verhältnis 2:3. Dabei wechseln 6 Elektronen den Besitzer. Aluminium wird dreifach positiv und Sauerstoff zweifach negativ.
Salze - Ionenverbindungen
Metalle reagieren mit Nichtmetallen zu Ionenverbindungen. Solche Verbindungen werden allgemein als Salze bezeichnet. Die Metalle geben dabei die Elektronen ihrer äußeren Schale ab und werden zu positiven Ionen. Die Nichtmetalle nehmen die Elektronen auf und werden zu negativen Ionen. Die entgegengesetzt geladenen Ionen ordnen sich entsprechend dem Reaktionssymbol und ihrer Größe zu einem Ionengitter, einem Salzkristall. Die dabei wirkenden gegenseitigen Anziehungskräfte sind sehr groß. Folglich sind Salze harte Feststoffe mit hohen Schmelztemperaturen.
Ende