Was ist eine Ionenbindung?
Eine Ionenbindung ist die elektrische Anziehung zwischen positiven und negativen Ionen. Bei einer Elektronenpaarbindung teilen sich Atome Elektronen. Bei einer Ionenbindung gibt ein Metallatom seine Elektronen vollständig an ein Nichtmetallatom ab.
- Kation: ein Metallatom, das Elektronen abgegeben hat. Es hat mehr Protonen als Elektronen und ist deshalb positiv geladen.
- Anion: ein Nichtmetallatom, das Elektronen aufgenommen hat. Es hat mehr Elektronen als Protonen und ist deshalb negativ geladen.
Nach dem Übergang sind die äußeren Schalen beider Ionen voll besetzt, und die Ionen sind stabil. Die Ionen Na+ und Cl− haben zum Beispiel jeweils 8 Elektronen auf der äußeren Schale.
Die Formel aus dem Elektronenübergang bestimmen
Das Metall muss genauso viele Elektronen abgeben, wie das Nichtmetall aufnimmt. Deshalb ist die Gesamtladung der Verbindung 0.
| Verbindung | Metall gibt ab | Nichtmetall nimmt auf | Ionen |
|---|---|---|---|
| NaCl | 1 Elektron | 1 Elektron | Na+, Cl− |
| MgO | 2 Elektronen | 2 Elektronen | Mg2+, O2− |
| MgCl2 | 2 Elektronen | 1 Elektron pro Chloratom | Mg2+, 2 Cl− |
| Na2O | 1 Elektron pro Natriumatom | 2 Elektronen | 2 Na+, O2− |
Bilde Ionenbindungen in der App Nalukh chem
Wähle eine Verbindung und beobachte, wie Elektronen übergehen und Ionen entstehen. Dieser Simulator gehört zum Vollzugriff. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung nutzbar.
Wie benutzt du den Simulator?
- Wähle links aus der Liste eine der 20 Verbindungen. Scroll nach unten, um alle zu sehen.
- Drück im mittleren Bereich auf den Button Bindung bilden.
- Blaue Elektronen wandern vom Metall zum Nichtmetall. Am Ende des Übergangs erscheinen neben den Atomsymbolen die Ladungen, und die Ionen werden zueinander gezogen.
- Wenn die Animation endet, wird rechts das Feld IONENBINDUNG voll sichtbar. Es zeigt die Ladung jedes Ions, die abgegebenen und aufgenommenen Elektronen sowie Formel und Namen der Verbindung.
- Der Button Neu starten setzt die aktuelle Verbindung auf den Anfang zurück. Der gelbe Button in der oberen Leiste springt zurück zu NaCl, der ersten Verbindung der Liste.
Aufgaben für den Simulator
- Wähle MgO und sag die Ladungen der Ionen voraus, bevor du auf den Button drückst. Antwort: Mg2+ und O2−, und es gehen 2 Elektronen über.
- Vergleiche MgCl2 und Na2O. Antwort: In MgCl2 gibt ein Magnesiumatom je ein Elektron an zwei Chloratome ab. In Na2O geben zwei Natriumatome je ein Elektron an ein Sauerstoffatom ab.
- Such CaF2 in der Liste. Warum werden 2 Fluoratome gebraucht? Antwort: Calcium gibt 2 Elektronen ab, und jedes Fluoratom nimmt nur 1 auf.
Häufige Fehler
- NaCl für ein Molekül halten. Der Simulator zeigt nur wenige Ionen. In echtem Salz ist jedes Ion von vielen entgegengesetzt geladenen Ionen umgeben, und es entsteht ein Kristallgitter.
- Glauben, dass festes Salz Strom leitet. In festem Salz sind die Ionen im Gitter fest an ihrem Platz, deshalb leitet es nicht. In einer Schmelze oder Lösung bewegen sich die Ionen frei und transportieren Ladung.
- Jede Verbindung aus Metall und Nichtmetall für ionisch halten. AlCl3 in der Liste ist ein praktisches Beispiel, um Ladungen zu bestimmen. Echtes AlCl3 hat aber einen starken kovalenten Charakter: Bei etwa 180°C geht es direkt in ein Gas über und bildet Al2Cl6-Moleküle.
