Eine Ionenbindung entsteht, wenn zwischen den an der Bindung beteiligten Elementen ein großer Elektronegativitätsunterschied besteht. Je größer der Unterschied ist, desto stärker ist die Anziehung zwischen dem positiven Ion (Kation) und dem negativen Ion (Anion)..
Von ionischen Verbindungen gemeinsam genutzte Eigenschaften
Die Eigenschaften ionischer Verbindungen hängen davon ab, wie stark sich die positiven und negativen Ionen in einer Ionenbindung anziehen. Ikonenhafte Verbindungen weisen auch die folgenden Eigenschaften auf:
Sie bilden Kristalle. Ionenverbindungen bilden eher Kristallgitter als amorphe Feststoffe. Obwohl molekulare Verbindungen Kristalle bilden, nehmen sie häufig andere Formen an und molekulare Kristalle sind typischerweise weicher als ionische Kristalle. Auf atomarer Ebene ist ein Ionenkristall eine regelmäßige Struktur, wobei sich das Kation und das Anion abwechseln und eine dreidimensionale Struktur bilden, die weitgehend auf dem kleineren Ion beruht, das die Lücken zwischen dem größeren Ion gleichmäßig ausfüllt.
Sie haben hohe Schmelzpunkte und hohe Siedepunkte. Hohe Temperaturen sind erforderlich, um die Anziehung zwischen den positiven und negativen Ionen in ionischen Verbindungen zu überwinden. Daher wird viel Energie benötigt, um ionische Verbindungen zu schmelzen oder zum Kochen zu bringen.
Sie haben höhere Schmelz- und Verdampfungsenthalpien als molekulare Verbindungen. Genauso wie ionische Verbindungen hohe Schmelz- und Siedepunkte aufweisen, weisen sie gewöhnlich Schmelz- und Verdampfungsenthalpien auf, die 10 bis 100 Mal höher sein können als die der meisten molekularen Verbindungen. Die Schmelzenthalpie ist die Wärme, die benötigt wird, um ein einzelnes Mol eines Feststoffs unter konstantem Druck zu schmelzen. Die Verdampfungsenthalpie ist die Wärme, die erforderlich ist, um ein Mol einer flüssigen Verbindung unter konstantem Druck zu verdampfen.
Sie sind hart und spröde. Ionenkristalle sind hart, weil die positiven und negativen Ionen stark voneinander angezogen und schwer zu trennen sind. Wenn jedoch Druck auf einen Ionenkristall ausgeübt wird, können Ionen gleicher Ladung näher beieinander gezwungen werden. Die elektrostatische Abstoßung kann ausreichen, um den Kristall zu spalten, weshalb auch ionische Feststoffe spröde sind.
Sie leiten Strom, wenn sie in Wasser aufgelöst werden. Wenn ionische Verbindungen in Wasser gelöst werden, können die dissoziierten Ionen elektrische Ladung durch die Lösung leiten. Geschmolzene ionische Verbindungen (geschmolzene Salze) leiten ebenfalls Elektrizität.
Sie sind gute Isolatoren. Obwohl sie sich in geschmolzener Form oder in wässriger Lösung verhalten, leiten ionische Feststoffe Elektrizität nicht sehr gut, da die Ionen so eng aneinander gebunden sind.
Ein gewöhnliches Haushaltsbeispiel
Ein bekanntes Beispiel für eine ionische Verbindung ist Tafelsalz oder Natriumchlorid. Salz hat einen hohen Schmelzpunkt von 800ºC. Während ein Salzkristall ein elektrischer Isolator ist, leiten Salzlösungen (in Wasser gelöstes Salz) leicht Elektrizität. Salzschmelze ist auch ein Leiter. Wenn Sie Salzkristalle mit einer Lupe untersuchen, können Sie die regelmäßige kubische Struktur beobachten, die sich aus dem Kristallgitter ergibt. Salzkristalle sind hart und doch spröde - es ist leicht, einen Kristall zu zerkleinern. Obwohl gelöstes Salz einen erkennbaren Geschmack hat, riecht man kein festes Salz, weil es einen niedrigen Dampfdruck hat.