Eine Untersuchungsmöglichkeit, um chemische Verbindungen zu charakterisieren, ist die elektrische Leitfähigkeit. Ionenverbindungen (Salze) leiten im festen Zustand den Strom nicht (damit ein “Stoff” den elektrischen Strom leiten
kann, müssen in geladene Teilchen vorhanden beweglich sein), jedoch sind Schmelzen und Lösungen von salzartigen Stoffen gute elektrische Leiter. Daraus kann man folgern, dass salzartige Stoffe aus geladenen Teilchen (Ionen) bestehen, die dann beim Schmelzen oder Lösen beweglich werden.
Beim Übergang von der Atombindung zu Ionenbindung geht mindestens ein Elektron von einem Atom mehr oder weniger vollständig auf das andere Atom in der Verbindung, d.h. für als Voraussetzung dafür benötigt man ein Atom mit einem relativ niedrigen Ionisierungspotential (Abgabe von Elektronen) und ein Atom mit einer relativ hohen Elektronegativität, die Elektronendichte zwischen den Ionen einer Ionenbindung sollte daher im Idealfall praktisch null sein (das aber in der Praxis nicht erfüllt ist). Um die Ionenbindung sich einfach vorzustellen, betrachtet man Ionen in erster Näherung als positiv (Kationen) oder negativ geladene (Anionen), nicht-kompressible Kugeln vor. Die Bindung beruht daher hauptsächlich auf elektrostatischen Anziehungskräften, die sich durch das Coulombsche Gesetz berechnen lassen.
Ein Ionengitter wird aus Kationen und Anionen aufgebaut, dabei stehen die Anionen und Kationen so im Verhältnis zueinander, dass das Prinzip der elektrischen Neutralität (Salze sind i.d.R ungeladen) erfüllt wird. Dabei spielt das Verhältnis der Radien von Kationen und Anionen eine entscheidende Rolle.
Beispiele (für AB-Salze)
I.d.R ist das Anion größer als das Kation, daher wird das Ionengitter meist als Anionengitter (Anionen bilden eine dichteste Packung) betrachtet. Die Kationen befinden sich dabei in den Gitterzwischenräumen und sorgen für den Ladungsausgleich bzw. den Zusammenhalt.
Wie auch bei den Metallen, können dabei die Anionen verschiedene Gitter bilden.
Eine Ionenbindung ist eine Art chemischer Bindung, die sich aus der elektrostatischen Anziehung zwischen positiven und negativen Ionen bildet. Sie ist meistens bei Verbindungen zwischen Metallen und Nichtmetallen zu finden.
Ein Ion ist ein Atom oder eine Gruppe von Atomen, die eine positive oder negative elektrische Ladung tragen, da sie Elektronen verloren oder gewonnen haben.
Valenzelektronen sind in die Bildung von Ionenbindungen involviert. Bei Metallen werden Elektronen abgegeben, um Kationen zu bilden, während Nichtmetalle Elektronen aufnehmen, um Anionen zu bilden.
Kationen sind positiv geladene Ionen, die durch Verlust von Valenzelektronen entstehen, hingegen Anionen sind negativ geladene Ionen, die sich durch Aufnahme von Elektronen bilden.
Die Oktettregel besagt, dass Atome dazu tendieren, eine völlig gefüllte äußere Elektronenschale zu haben, d.h. acht Valenzelektronen. Dies treibt die Atome dazu an, Ionen zu bilden und eine Ionenbindung einzugehen.
Bei Ionenbindungen werden Elektronen zwischen Atomen übertragen, wohingegen bei kovalenten Bindungen Elektronen zwischen Atomen geteilt werden.
Salze sind chemische Verbindungen, die durch Ionenbindung entstehen, typischerweise durch die Reaktion von Säure und Base oder Metall und Nichtmetall.
Ja, es gibt Ausnahmen von der Oktettregel. Einige Atome wie Wasserstoff benötigen nur zwei Elektronen, um ihre äußere Schale zu vervollständigen. Einige schwerere Atome können mehr als acht Valenzelektronen haben.
Ein polyatomares Ion ist ein kovalent gebundener Molekülverbund, der insgesamt eine positive oder negative Ladung trägt.
Ein Natriumatom gibt ein Elektron ab und wird zum positiven Na+-Ion, während ein Chloratom ein Elektron aufnimmt und zum negativen Cl–Ion wird. Die elektrostatische Anziehung zwischen diesen beiden entgegengesetzten Ionen führt zur Bildung von Natriumchlorid (NaCl), einem Salz.