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Ionengitter Unter einem oder Ionenkristall versteht man in der Chemie und der Festkörperphysik die regelmäßige räumliche

Ionengitter

Unter einem Ionengitter oder Ionenkristall versteht man in der Chemie und der Festkörperphysik die regelmäßige räumliche Anordnung von Anionen und Kationen in einem homogenen Stoff im festen Zustand. Der Zusammenhalt des Gitterverbandes erfolgt durch Ionenbindungen.

jedes Atom hat sechs direkte Nachbarn

Ionenkristalle sind die bekanntesten Beispiele für Kristalle mit kubischer Gitterstruktur:

Struktur Bearbeiten

Die Struktur der Ionengitter hängt zum einen vom Größenverhältnis der Ionen, zum anderen vom Ladungsverhältnis ab.

Stoffname Verhältnisformel Kation Anion Koordination Kristallsystem weitere Beispiele
Sphalerit (Zinkblende) Zinksulfid ZnS Zn2+ S2− 4:4 Jedes Zinkkation ist tetraedrisch von 4 Sulfidanionen umgeben, jedes Sulfidanion ebenfalls tetraedrisch von 4 Zinkkationen. kubisch CuCl, CuBr, CuI, BeS, HgS
Wurtzit ZnS Zn2+ S2− 4:4   hexagonal NH4F, BeO, ZnO, AgI, CdS
Rutil TiO2 Ti4+ O2− 3:6 Jedes Titankation ist verzerrt oktaedrisch von 6 Oxidionen umgeben, jedes Oxidion planar von 3 Titankationen. Hier liegt der Bindungscharakter zwischen einer Ionen- und einer Atombindung tetragonal SnO2, MgF2, PbO2, MnO2
Natriumchlorid NaCl Na+ Cl− 6:6 Jedes Natriumkation ist oktaedrisch von 6 Chloridanionen umgeben, jedes Chloridanion ebenfalls oktaedrisch von 6 Natriumkationen. kubisch NaF, KF, AgF, KCl, AgCl, NH4Cl (über 184,3 °C), NaBr, KBr, AgBr, NaI, KI, NaH, KH, MgO, CaO, SrO, BaO, FeO, CoO, NiO, MgS, CaS, MnS, PbS
Calciumfluorid (Fluorit) CaF2 Ca2+ F− 4:8 Jedes Calciumkation ist von 8 Fluoridionen würfelförmig umgeben, jedes Fluoridion tetraedrisch von 4 Calciumkationen. kubisch PbF2, BaF2, SrCl2, CdF2; Antifluoritstruktur: Li2O, Na2O, K2O
Caesiumchlorid CsCl Cs+ Cl− 8:8   kubisch NH4Cl (bei Raumtemp.), TiCl, CsBr, NH4Br, TlBr, CsI, NH4I,TlI
Kaliumnitrat KNO3 K+ NO3−     orthorhombisch  
Calcit (Kalkspat) CaCO3 Ca2+ CO32−     trigonal  
Natriumchlorat NaClO3 Na+ ClO3−     monoklin  
Kupfersulfat CuSO4 Cu2+ SO42−     triklin  

Sonderformen Bearbeiten

  • Bei Antistrukturen, z. B. der Antifluoritstruktur, sind die Positionen der Anionen und Kationen miteinander vertauscht.
  • Ionengitter können auch stöchiometrische Mengen kleiner Moleküle in den Gitterlücken enthalten (zum Beispiel Kristallwasser).
  • Schichtengitter:
  • Sandwich-Gitter:

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Die Koordination gibt an, wie viel Anionen ein Kation umgeben und wie viel Kationen ein Anion umgeben.
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Unter einem Ionengitter oder Ionenkristall versteht man in der Chemie und der Festkorperphysik die regelmassige raumliche Anordnung von Anionen und Kationen in einem homogenen Stoff im festen Zustand Der Zusammenhalt des Gitterverbandes erfolgt durch Ionenbindungen jedes Atom hat sechs direkte NachbarnIonenkristalle sind die bekanntesten Beispiele fur Kristalle mit kubischer Gitterstruktur Natriumchlorid Gitter Natriumchlorid fur die kubisch flachenzentrierte Struktur Caesiumchlorid fur die kubisch raumzentrierte Struktur Inhaltsverzeichnis 1 Struktur 2 Sonderformen 3 Siehe auch 4 EinzelnachweiseStruktur Bearbeiten Hauptartikel Kristallstruktur Die Struktur der Ionengitter hangt zum einen vom Grossenverhaltnis der Ionen zum anderen vom Ladungsverhaltnis ab Stoffname Verhaltnisformel Kation Anion Koordination 1 Kristallsystem weitere BeispieleSphalerit Zinkblende Zinksulfid ZnS Zn2 S2 4 4 Jedes Zinkkation ist tetraedrisch von 4 Sulfidanionen umgeben jedes Sulfidanion ebenfalls tetraedrisch von 4 Zinkkationen kubisch CuCl CuBr CuI BeS HgSWurtzit ZnS Zn2 S2 4 4 hexagonal NH4F BeO ZnO AgI CdSRutil TiO2 Ti4 O2 3 6 Jedes Titankation ist verzerrt oktaedrisch von 6 Oxidionen umgeben jedes Oxidion planar von 3 Titankationen Hier liegt der Bindungscharakter zwischen einer Ionen und einer Atombindung tetragonal SnO2 MgF2 PbO2 MnO2Natriumchlorid NaCl Na Cl 6 6 Jedes Natriumkation ist oktaedrisch von 6 Chloridanionen umgeben jedes Chloridanion ebenfalls oktaedrisch von 6 Natriumkationen kubisch NaF KF AgF KCl AgCl NH4Cl uber 184 3 C NaBr KBr AgBr NaI KI NaH KH MgO CaO SrO BaO FeO CoO NiO MgS CaS MnS PbSCalciumfluorid Fluorit CaF2 Ca2 F 4 8 Jedes Calciumkation ist von 8 Fluoridionen wurfelformig umgeben jedes Fluoridion tetraedrisch von 4 Calciumkationen kubisch PbF2 BaF2 SrCl2 CdF2 Antifluoritstruktur Li2O Na2O K2OCaesiumchlorid CsCl Cs Cl 8 8 kubisch NH4Cl bei Raumtemp TiCl CsBr NH4Br TlBr CsI NH4I TlIKaliumnitrat KNO3 K NO3 orthorhombisch Calcit Kalkspat CaCO3 Ca2 CO32 trigonal Natriumchlorat NaClO3 Na ClO3 monoklin Kupfersulfat CuSO4 Cu2 SO42 triklin Sonderformen BearbeitenBei Antistrukturen z B der Antifluoritstruktur sind die Positionen der Anionen und Kationen miteinander vertauscht Ionengitter konnen auch stochiometrische Mengen kleiner Molekule in den Gitterlucken enthalten zum Beispiel Kristallwasser Schichtengitter Orthoborsaure H3BO3 ist ein planares Molekul Im festen Zustand bilden diese Molekule untereinander Wasserstoffbrucken aus so dass ein zweidimensionales Blatt entsteht Diese Blatter sind ubereinander gestapelt Der Zusammenhalt zwischen den Schichten erfolgt durch Van der Waals Wechselwirkung Sandwich Gitter Bei Cadmiumiodid CdI2 und Cadmiumchlorid CdCl2 liegt eine Kationenschicht zwischen zwei Anionenschichten Die Anziehungskrafte zwischen den Schichten sind relativ schwach Diese Dreierlagen konnen auf zwei Arten ubereinander gestapelt sein ABAB wie CdI2 Mg OH 2 und PbI2 ABCABC wie CdCl2 FeCl2 und MgCl2 Siehe auch BearbeitenAtomgitter Molekulgitter Metallgitter Kristallgitter amorpher Zustand Gitterstruktur Gitterkonstante Gitterenthalpie Kapustinskigleichung StrukturtypEinzelnachweise Bearbeiten Die Koordination gibt an wie viel Anionen ein Kation umgeben und wie viel Kationen ein Anion umgeben Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Ionengitter amp oldid 221623856