Zwei Fliegen mit einer Klappe
Die Lösung beider Probleme ist ganz einfach:
Ein Natrium- und ein Chloratom tun sich zusammen, und das Natriumatom gibt sein überschüssiges Elektron an das Chloratom ab, welches ja dringend ein Elektron benötigt.
Beide Atome gelangen dadurch in den nächstgelegenen Edelgaszustand und sind "glücklich und zufrieden".
Schauen wir uns die Reaktion noch einmal im Bild an:
NaCl-Bildung
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Ausgangsstoffe: ein Cl-Atom (oben) und ein Na-Atom (unten) |
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Endprodukte: ein Cl--Ion und ein Na+-Ion. |
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Elektronen
-Transfer
Fassen wir noch einmal zusammen, was wir gerade gesehen haben: es findet ein
Elektronentransfer
vom Natrium zum Chlor statt. Natrium gibt ein Elektron ab, Chlor nimmt ein Elektron auf.
Natrium ist der
Elektronendonator
(-spender), Chlor der
Elektronenakzeptor
(-empfänger).
Ionenkristalle
Was geschieht als nächstes? Wenn man Natrium und Chlor miteinander reagieren läßt, haben wir es nicht nur mit je einem Atom zu tun, sondern mit vielen Billiarden von Atomen. In einer sehr heftigen Reaktion entstehen dann auch viele Billiarden von positiven und negativen Ionen.
Entgegengesetzt geladene Ionen ziehen sich aber gegenseitig an, und zwar sehr stark (elektrostatische Anziehungskraft). Was passiert, wenn ein positives Ion alle negativen Ionen in der Nachbarschaft anzieht, und wenn gleichzeitig ein jedes negatives Ion alle positiven Ionen in der Nachbarschaft anzieht? Entsteht ein ungeordnetes Aggregat oder Konglomerat von Ionen? Nein, es entsteht ein regelmäßig aufgebauter
Ionenkristall
, wie das Schema rechts zeigt. Man spricht auch von einem
Ionengitter
oder einem
Kristallgitter
, in diesem speziellen Fall also von einem Natriumchlorid-Gitter.
In Wirklichkeit ist ein Natriumchloridkristall etwas komplizierter aufgebaut. Vor allem erstreckt er sich in drei Dimensionen und nicht nur in zwei:
Auch auf diesem Bild kann man gut erkennen, daß innerhalb einer Ebene jedes Natriumion von vier Chloridionen und jedes Chloridion von vier Natriumionen umgeben ist. Berücksichtigt man auch die darüber- und darunterliegenden Ebenen, so kommt man auf jeweils sechs Nachbarn.
Die Elektronendichteverteilung im Natriumchlorid-Kristall. Deutlich zu erkennen sind die großen Chloridionen sowie die kleinen Natriumionen. Zwischen den Ionen ist die Elektronendichte sehr niedrig, nahezu Null.
Ionenbindung
Das Wichtigste hätten wir fast vergessen. Durch die hier beschriebenen Vorgänge des Elektronentransfers (siehe Punkt 4) sowie der sich daran anschließenden Gitterbildung (siehe Punkt 5) entsteht eine starke chemische Bindung zwischen den unterschiedlich geladenen Teilchen. Man spricht hier auch von einer Ionenbindung .
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Wie aus einem Atom ein Edelgas werden kann
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Die NaCl-Bildung Schritt für Schritt
