Die Ionenbindung und ihre chemisch-physikalischen Eigenschaften

Die Grundlage für die Verbindung zwischen Metallen und Nichtmetallen liegt in der Struktur der um den Atomkern befindlichen Elektronen. Während bei Metallen die äußeren Elektronen nur sehr schwach an das Atom gebunden sind, neigen Nichtmetalle und Halogene eher dazu, andere Elektronen zusätzlich anzuziehen. Wenn diese unterschiedlichen Elemente aufeinandertreffen, kommt es zu einer Reaktion. Dabei gehen die positiv geladenen Elektronen (Kationen) und die negativ geladenen Elektronen (Anionen) aufgrund der elektrostatischen Anziehung eine Verbindung ein (Ionenbindung). Treffen mehrere dieser unterschiedlichen Atome aufeinander, bilden sich dreidimensionale Ionengitter (Salzgitter), da die elektrostatische Anziehung ungerichtet ist. Die Anordnung von Kationen und Anionen ist dabei regelmäßig.

Die im Ionengitter durch die elektrostatische Aufladung zusammengehaltenen Atome aus Metallen und Nichtmetallen bilden eine feste Formation. Das Resultat aus der Ionenbindung sind bestimmte Eigenschaften, welche diese Salze besonders auszeichnen.

• Alle Salze sind sehr hart und verfügen über eine hohe Schmelztemperatur. Grund dafür sind die starken elektrischen Anziehungskräfte zwischen den einzelnen Ionen.
• Beim Auftreten von externen Kräften auf Salzkristalle verschieben sich die Ionen innerhalb des Ionengitters. Jetzt treffen gleich geladene Kationen und Anionen aufeinander, die ursprünglich getrennt waren. Dadurch wird das Salz spröde und brüchig. Der Grund dafür ist die abstoßende Wirkung der gleich geladenen Anionen und Kationen.
• Feste Salze besitzen die Eigenschaft, einen elektrischen Strom nur sehr schlecht zu leiten. Der Hintergrund dafür ist die Unbeweglichkeit der Elektronen, die stark an die Atome beziehungsweise die Ionen angebunden sind.
• Beim Auflösen der Salzverbindung durch Schmelzen oder beispielsweise im Wasser werden die Ionen freigesetzt und können sich bewegen. Als Konsequenz sind diese Lösungen gut geeignet, um elektrischen Strom zu leiten.

Für die Zuordnung der Bezeichnung von Salzen gibt es klare Regeln. Am Anfang des Namens steht der Name des Metalls. Im Anschluss daran wird das dazugehörige Nichtmetall mit dem Namenszusatz „id“genannt. Dies ist der Fall, wenn beide Elemente im Salz nur einmal vorkommen. Besteht das Salz aus einem Element, das doppelt vorkommt, erweitert sich der Namenszusatz um die Bezeichnung „di“; bei dreifachem Vorkommen um den Zusatz „tri“. In seltenen Fällen können auch mehr als drei Elemente in einer Salzverbindung enthalten sein. Die Bezeichnung erweitert sich dann um Begriffe wie „tetra“, „penta“ etc.

Sonderfälle bei den Salzen führen bei einigen Elementen zu einer abweichenden Bezeichnung. Dazu gehören bei:

• Verbindungen mit Sauerstoff die Bezeichnung „oxid“
• Verbindungen mit Stickstoff nennt man „nitrid“
• Verbindungen mit Schwefel erhalten die Bezeichnung „sulfid“