Chemie/Chemieunterricht. Diverse Materialien zum Fachbereich Chemie

Die Ionenbindung
(Bindung zwischen Metall & Nichtmetall)
Welche Elemente des PSE sind Metalle und welche sind Nichtmetalle?
Kohl Unterrichts-materialien

Gemäß Pauling ergeben sich Ionenbindungen bei einer Elektronegativitätsdifferenz der Partner von EN> 1,7

Elektonegativitäten nach Pauling:

Elektronegativitäten nach Pauling

Nehmen wir das Beispiel: Natriumchlorid.

EN Na: 0,82
EN Cl : 3,16
Die EN =2,34 und liegt höher als der Grenzwert ( EN> 1,7)
Folglich handelt es sich bei Natriumchlorid um eine Ionenbindung

Werfen wir nun einmal einen Blick auf die Entstehung einer Ionenbindung(Salzbildung):

1. Schritt: Die Bildung des Metallkations:

Ionenbindung: Die Bildung des Kations

Das Metall Natrium mit einer geringen EN, d.h. einem niedrigen Bestreben, Elektronen einer benachbarten Bindung zu sich zu ziehen, gibt sein Außenelektron ( Valenzelektron) ab, um den energiearmen und stabilen Edelgaszustand von Neon zu erreichen.
Natrium erreicht den Edelgaszustand von Neon, indem es einfach seine äußerste Elektronenschale aufgibt und somit nur noch zwei besetzte Schalen aufweist.

Merke:
In einer Ionenbindung ist es grundsätzlich das Metall, das Elektronen abgibt.
Für jedes abgegebene Elektron erhält das Ion eine positive Ladung, d.h.

- 1 e--> Me +
- 2 e--> Me 2+
- 3 e--> Me 3+

´Me´ steht allgemein für ein Metall !!
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2. Schritt: Die Bildung des Nichtmetall-Anions Chlorid:

Ionenbindung: Die Bildung des Anions

Das Nichtmetall( hier Halogen) ist elektronegativer(EN Cl : 3,16) und hat ein großes Bestreben, Elektronen zu sich zu ziehen.
Es nimmt ein Elektron auf, um ebenso den Edelgaszustand(vollbesetzte äußere Schale) zu erreichen.

Merke:
In einer Ionenbindung ist es grundsätzlich das Nichtmetall, das Elektronen aufnimmt. Für jedes aufgenommene Elektron erhält das Ion eine negative Ladung, d.h.

+ 1 e
--> Hal - (Halogene nehmen 1 Elektron auf !! , VII. Hauptgruppe, es fehlt 1 e zum Oktett)
+ 2 e--> O2-, S2- (Sauerstoff und Schwefel nehmen 2 Elektronen auf; VI. Hauptgruppe, es fehlen noch 2e zum Oktett.)


´Hal´ steht allgemein für ein Halogen (Fluor, Chlor, Brom, Iod) !!

Halogene werden auch als Salzbildner bezeichnet.
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Energetisch laufen folgende Schritte ab, bis schließlich eine Ionenbindung erfolgt.

1. Aufspaltung des Chlormoleküls in zwei einzelne Chloratome.(Energie wird benötigt)
2. Überführung des Natriums vom festen in den gasförmigen Zustand(Energie wird benötigt)
3. Überführung des Natrium-Atoms in ein Natrium-Ion. (Energie wird benötigt)
4. Überführung des Chlor-Atoms in ein Chloridanion.(Energie wird frei)
5. Verbindung der beiden Ionen Na+ und Cl  - zu Natriumchlorid (Kochsalz)

Vorgang
Energie (endotherm/exotherm)
Energietyp
Cl2(g) 2 Cl(g)
+ H
+ 121 KJ/mol
Dissoziationsenergie
Na (s) Na (g)
+ H
+ 109 KJ/mol
Sublimierungsenergie
Na(g) Na+ (g)
+ H
+ 502 KJ/mol
Ionisierungsenergie
Cl (g) Cl- (g)
+ H
- 365 KJ/mol
Elektronenaffinität
Na+ (g)  +  Cl- (g)NaCl(s)
+ H
- 778 KJ/mol
Gitterenergie
Gesamtenergiebilanz:
- 411 KJ /mol
 


Die Bindung von Natrium und Chlor sieht nun wie folgt aus:

Ionenbindung am Beispiel von Natriumchlorid (Kochsalz)

Der Chemiker schreibt diesen Ablauf in folgender Reaktionsgleichung
(siehe auch Redoxreaktion)

Ionenbindung: Reaktionsgleichung zur Herstellung von Natriumchlorid




Weitere Informationen auf dem Schulportal:

-> Atome werden Ionen
-> Formeln von Salzen
-> Stichwortverzeichnis, Ionenbindung




Weiterführende externe Links zum Thema Ionenbindung:
Ionenbindung (u-helmich.de)

Ernst G. Beck, Chemie- und Biologielehrer:
Ionenbindung
, Kochsalz, Röntgenstrukturanalyse, Kristallstrukturen, Bindungsenergie, Lewis-Formeln,
Eigenschaften von Ionenverbindungen, Nomenklatur, Bildung von Ionen als Redoxreaktion




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