Summenformel Ionischer Verbindungen

Summenformel von ionischen Verbindungen

Welche Summenformel haben ionische Verbindungen?


Warum ist die Summenformel (oder Verhaltnisformel) von Natriumchlorid NaCl und von Magnesiumchlorid MgCl2?

Ionenbindungen bestehen aus Kationen (Metallionen) und Anionen (Nichtmetallionen).

Metalle der 1.Hauptgruppe

Metalle der ersten Hauptgruppe (Alkalimetalke) haben ein Valenzelektron. Nichtmetalle der 7.Hauptgruppe (Halogene) haben 7 Valenzelektronen, also genau ein Elektron zuwenig für das vollständige Oktett.
Daher gehen Alkalimetalle ionische Verbindungen mit Halogenen im Stoffmengenverhaltnis 1:1 ein. Dies gilt für das bekannte NaCl, wie auch für alle anderen Alkalihalogenide wie Lithiumfluorid, Lithiumchlorid, etc.:


summeformel LiF, LiCl, LiBr, LiI, NaF, NaCl, NaBr, NaI, KF, KCl, ...usw.

nacl summenformel

(Und natürlich auch für mehratomige einwertige, also einfach negativ geladene Anionen wie Nitrat, Nitrit, Chlorat, Chlorit, usw. Ich möchte aber in diesem Beitrag der Einfachkeit halber den Fokus auf einatomige Ionen legen. Es wird einen eigenen Beitag zur Nomeklatur mehratomiger Anionen geben.)


Nichtmetalle der 6.Hauptgruppe (Chalkogene) haben hingegen 6 Valenzelektronen, also genau zwei Elektron zuwenig für das vollständige Oktett.
Daher bilden Alkalimetalle mit den Nichtmetallen der 6.Hauptgruppe (vorwiegend Sauerstoff und Schwefel, aber auch Selen) ionische Verbindungen im Stoffmengenverhaltnis 2:1.

Einige Beispiele:summelformel Lithiumoxid: Li_{2}O, Natriumsulfid: Na_{2}S, Kaliumselenid: K_{2}Se


Wenn das Nichtmetall aus der 5.Hauptgruppe stammt braucht ein Atom natürlich 3 Elektronen für das Oktett. Somit sind  3 Alkalimetallatome notwendig um das Oktett zu erreichen und es entstehen ionische Verbindungen im Verhältnis 3:1.Einige Beispiele:
\large Kaliumnitrid: Na_{3}N, Litiumphosphid: Li_{3}P, Natriumarsenid: Na_{3}As

 

Metalle der 2.Hauptgruppe

Metalle der 2.Hauptgruppe werden auch Erdalkalimetalle genannt. Sie haben 2 Valenzelektronen und bilden daher ionische Verbindungen mit Halogenen im Stoffmengenverhältnis 2:1:

\large Magnesiumchlorid: MgCl_{2}, Calziumbromid: CaBr_{2}, usw.

mgcl2 summenformel
MgCl2 bildet eine komplizierte Kristallstruktur aus,

\large Magnesiumoxid: MgO, Calziufsulfid: CaS, ...usw.

summenformel

Mit Nichtmetallen der 6.Hauptgruppe (Chalkogene), den zwei Elektronen fehlen, also geau so viele wie ein Erdalkaliatom zur Verfügung stellen kann bilden sich ionische Verbindungen im einfachen Verhältnis von 1:1 aus:


Demnach ist es einsichtig dass Eralkalimetalle mit Elementen der 5.Hauptgruppe ionische Verbindunegn im Verhältnis 3:2 eingehen:
\large Magnesiumnitrid: Mg{_{3}N_{2} 


Und in welchen Verhältnissen Metalle der 3.Hauptgruppe (Aluminium, Gallium, Indium, Thallium) ionische Verbindungen bilden kann aus den bisherigen Zusammenhängen abgeleitet werden. Man sollte zu diesen Verhältnissformeln kommen:

summenformel Aluminiumchlorid AlCl_{3}, Aluminiumoxid: Al_{2}O_{3}, ALuminiumnitrid: AlN

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