Ionenbindung

Ionenbindung 6

6 Eigenschaften von Magnesiumoxid

Siedepunkt		Magnesiumoxid hat mit 2640°C einen wesentlich höheren Siedepunkt als Natriumchlorid mit 801°C. Kann man dies mit Hilfe einfacher chemischer Überlegungen erklären?		Smp. von NaCl: 801°C Smp. von MgO: 2640°C
Erklärung		Festes Magnesiumoxid besteht aus zweifach positiv geladenen Magnesiumionen und zweifach negativ geladenen Sauerstoffionen. In einem Kristallgitter zieht jedes positive Ion (Kation) die benachbarten negativen Ionen (Anionen) an - und umgekehrt. Wenn man einen solchen Kristall schmelzen will, so muss man genau diese Anziehungskräfte überwinden, damit sich die Ionen aus dem Kristallverband lösen und anfangen, zu "schwimmen". Alle Faktoren, die diese Anziehungskräfte beeinflussen, haben also auch eine Wirkung auf den Schmelzpunkt des Salzes. Nun ist es doch wohl logisch, dass ein zweifach geladenes Kation die Anionen in der Umgebung doppelt so stark anzieht wie ein einfach geladenes Kation. Und ein zweifach geladenes Anion zieht alle Kationen doppelt so stark an wie ein einfach geladenes Anion. Die Anziehungskraft zwischen den Ionen ist im MgO somit schätzungsweise viermal höher als im NaCl.
Gitterenergien		Tatsächlich beträgt die Gitterenergie von NaCl -781 kJ/mol, die von MgO aber -3933 kJ/mol, das ist sogar das Fünffache! Also muss der Schmelzpunkt (und auch der Siedepunkt) von MgO viel höher sein als der von NaCl.		Gitterenerergie von NaCl: -781 kJ/mol Gitterenergie von MgO: -3933 kJ/mol
Titansalze		Titannitrid schmilzt bei 2950°C. Das kann man leicht mit den beiden dreifach geladenen Ti3+-Kationen und N3--Anionen erklären. Titancarbid TiC hat mit 3157°C einen noch viel höheren Schmelzpunkt. Sicherlich liegt das an der vierfach positiven Ladung des Ti4+-Iones und an der vierfach negativen Ladung des Carbid-Anions C4-.		Smp. von TiN: 2950°C Smp. von TiC: 3157°C
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