EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Bildung von Ionen und Salzen 2.10 Ionenbindungsmodell 48 48 Abb. 048–3: Eine Magnesium- Tablette ist kein Metall sondern eine Ionen- verbindung (Salz) mit Mg 2+ als Kation. Auch enthalten manche Deos kein Aluminium sondern ein Aluminiumsalz. Zwischen Atomen mit großem Elektronegativitätsunterschied, vereinfacht zwi- schen Metall- und Nichtmetall-Atomen, kommt es zu einer Übertragung von Elektronen. Metalle geben Elektronen ab und bilden positive Ionen, die man Kationen nennt. Nichtmetalle nehmen Elektronen auf und bilden negative Io- nen, die man Anionen nennt. Die Ionenladung wird immer rechts oben neben dem Elementsymbol angegeben zB Na + oder O 2– . Die Bildung von Kationen und Anionen erfolgt immer gleichzeitig und unter Berücksichtigung der Elektroneutralität (= es entstehen gleich viele positive wie negative Ladungen). Jedes gebildete Ion wirkt auf die entgegengesetzt gelade- nen Ionen in allen Raumrichtungen anziehend. Dadurch entsteht ein Gitter, das als Ionengitter bezeichnet wird. Die gebildeten Verbindungen nennt man Salze oder Ionenverbindungen . Bildung und Benennung von Kationen Die Ladung der Metallatome hängt von der Elektronenkonfiguration und damit von der Stellung im PSE ab. Bei den Metall-Atomen des s-Blocks (1. und 2. Gruppe) wird die Oktettregel im- mer erfüllt. Metalle der 1. Gruppe bilden einfach positiv geladene Ionen (zB Na + ), die der 2. Gruppe zweifach positiv geladene Ionen (zB Mg 2+ ). Bei den Metallen des p-Blocks (Gruppen 13 bis 16) sind ab der 4. Periode zwei Ionenladungen möglich: Entweder werden alle Außenelektronen abgegeben (Oktettregel) oder nur die p-Elektronen. Die Atome der 13. Gruppe können mit Ausnahme von Aluminium (ausschließlich +3) Ionen mit der Ladung +1 und +3 bilden (zB Tl + oder Tl 3+ ). Die Metall-Atome der 14. Gruppe bilden Ionen mit der Ladung +2 und +4 (zB Pb 2+ oder Pb 4+ ) und die der 15. Gruppe Ionen mit +3 und +5 (Bi 3+ oder Bi 5+ ). Bei den Metall-Atomen des d-Blocks und f-Blocks sind auf Grund der komplexen Verhältnisse bei den Valenz-Elektronen unterschiedliche Ionen-Ladungen mög- lich. Der Name des Kations ist identisch mit dem Metallnamen. Dies führt manchmal zu Verständnisschwierigkeiten, ob vom Metall oder dem Metallion gesprochen wird. Sind für ein Metall-Atom mehrere Ionenladungen möglich, so muss die entspre- chende Ladung mit römischen Zahlen nach dem Metallnamen angegeben wer- den. Beispiel Bildung und Benennung von Anionen Nichtmetall-Atome gehorchen immer der Edelgas- oder Oktettregel. Die Atome der 17. Gruppe bilden daher immer einfach negativ geladene Ionen, die Atome der 16. Gruppe immer zweifach negative Ionen und die der 15. Gruppe immer dreifach negative Ionen. Der Name des Anions leitet sich vom Elementnamen (oft von der abgekürzten lateinischen/griechischen Bezeichnung) ab und erhält immer die Endung -id . Nitr id N 3– Ox id O 2– Fluor id F – Phosph id P 3– Sulf id S 2– Chlor id Cl – Brom id Br – Iod id I – Fe 2+ „Eisen(II)– …“ Fe 3+ „Eisen(III)– …“ Abb. 048–1: Ionen bilden einen Festkörper und in diesem ordnen sie sich in Form eines Ionengitters. Abb. 048–2: Über die Geometrie des Ionengit- ters entscheidet die Ionengröße und das Ladungverhältnis der beteiligten Ionen. CaF 2 -Gitter CsCl-Gitter Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv