Chemische Bindungen: Ionisch, Kovalent und Metallisch

Ionische Bindung

Bei einer ionischen Bindung werden Elektronen vollständig von einem Atom auf ein anderes übertragen.

Eigenschaften von ionischen Verbindungen

• Sie sind bei Raumtemperatur fest.
• Sie leiten im festen Zustand keinen elektrischen Strom, jedoch im geschmolzenen oder gelösten Zustand.
• Sie haben hohe Schmelzpunkte.
• Sie sind hart, aber zerbrechlich.
• Sie bieten hohen Widerstand gegen Verformung.
• Sie sind sehr leicht löslich in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln.

Beispiele

NaCl, Li₂O (Hinweis: H₂O ist eine kovalente Verbindung).

Kovalente Bindung

Die kovalente Bindung beschreibt die Vereinigung von Atomen durch das Teilen von einem oder mehreren Elektronenpaaren, wenn die Elektronegativitätsdifferenz für eine Ionenbindung nicht ausreicht.

Einfache kovalente Bindung

Wenn Atome zur Erreichung der Edelgaskonfiguration nur ein Elektron teilen, bilden sie ein gemeinsames Elektronenpaar, was zu einer einfachen kovalenten Bindung führt.

Mehrfache kovalente Bindung

Wenn Atome ihre Bindungsfähigkeit durch ein gemeinsames Elektronenpaar nicht sättigen können, entstehen kovalente Doppelbindungen oder, bei drei Paaren, eine Dreifachbindung.

Apolare und polare kovalente Bindungen

• Apolar: Besteht das Molekül aus gleichen Atomen, die sich nicht in ihrer Elektronegativität unterscheiden, spricht man von unpolaren Molekülen. Beispiele: Cl₂, H₂.
• Polar: Wenn die Atome der Bindung unterschiedliche Elektronegativitäten aufweisen, konzentriert sich die Elektronendichte in einem Bereich, wodurch positive und negative Pole entstehen.

Koordinative kovalente Bindung

Diese Bindung findet zwischen Atomen statt, bei denen das gemeinsame Elektronenpaar nur von einem der beiden Atome stammt. Das spendende Atom wird als Donor, das empfangende als Akzeptor bezeichnet. Die Bindung wird durch einen Pfeil vom Donor zum Akzeptor dargestellt.

Eigenschaften kovalenter Stoffe

• Sie haben niedrige Schmelz- und Siedepunkte.
• Im festen Zustand sind sie relativ weich und schlechte Leiter für Wärme und Strom.
• Sie sind recht stabil und weisen eine geringe Reaktivität auf.

Metallische Bindungen

Metallatome zeichnen sich durch wenige Elektronen in der Valenzschale aus, was die Bildung klassischer Moleküle erschwert.

Eigenschaften von Metallen

• Sie können ohne Unterbrechung der Kristallstruktur verformt werden.
• Atomebenen können aneinander vorbeigleiten, ohne die Struktur zu zerstören.
• Sie sind gute elektrische Leiter.
• Sie besitzen eine sehr gute thermische Leitfähigkeit.

Intermolekulare Kräfte

• Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
• Wasserstoffbrückenbindungen
• London-Kräfte (Dispersionskräfte)
• Ionen-Dipol-Wechselwirkungen