Ionenbindung

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Die ionische Bindung (auch Ionenbindung, heteropolare Bindung oder elektrovalente Bindung) ist eine chemische Bindung, welche durch Elektronentransfer von einem Atom zum anderen zustande kommt. Die Atome die eine Bindung eingehen erreichen dadurch die stabile Edelgaskonfiguariton.

  • $\Delta EN>1,7$ überwiegend ionischer Bindungsanteil ($>50\%$)
  • $\Delta EN<1,7$ überwiegend kovalenter Bindungsanteil

Ionenbindungen kommen meist zwischen Elementen die im Periodensystem ganz links stehen (Gruppe I,II,III) und jenen die ganz rechts stehen (V,VI,VII) vor. z.B. gibt $Na$ ein Valenzelektron $e^-$ ab (wird zu Kation, (+) geladen) und $Cl$ nimmt ein Valenzelektron auf (wird zu Anion, (-) geladen). Andere Beispiele sind:

From MIT OCW [1]

wobei die Valenzelektronen durch eine Punkt ($ \bullet$) dargestellt werden, eckige Klammern kennzeichnen Ionen. Die Ionen werden elektrovalent genannt und die Ladungszahl der Ionen Valenznummer.

From MIT OCW [2]

Ionenbindungen sind ungesättigt, die beteiligten Atome gehen so viele Verbindungen ein wie möglich (rein kovalente Bindung wie $H_2$ nur eine), daher bilden sich sogenannte Ionenkristalle aus. Bei der Vereinigung von Anion und Kation wird die Gitterenergie frei, sie ist die eigentliche Triebkraft der Salzbildungen wie z.B. $NaCl$. Der Born-Haber-Zyklus zeigt, dass die Energie eines $NaCl$ Kristalls geringer ist als jene von ungeordenten $Na$ und $Cl$ Molekülen.

From MIT OCW [3]

Berücksichtigt man die Beiträge von abstoßenden und anziehenden Kräften zwischen allen Nachbarmolekülen in einem Kristall mithilfe der Madelungkonstante, lässt sich die Bindungsenergie (Gitterengergie) eines Atomverbandes berechnen.



Eine Videovorlesung über die Ionenbindung und Erklärung der Ursache von thermischer Ausdehnung des "Indien Institute of Technologie Madras" findet man hier

  • Physics of Materials - Thermal Expansion [4]