Ionen der Elemente der 4. Hauptgruppe!
Bilden sich aus Atomen der vierten Hauptgruppe ( zB C ) Kationen oder Anionen ? Oder hängt das davon ab, mit welchem Element sie reagieren ?
6 Antworten
Es hängt von dem Element ab und auch unter welchen Bedingungen sie mit welchem Element reagieren. In der vierten Hauptgruppe finden sich zwei Metalle, Zinn und Blei, zwei Halbmetalle, Germanium und Silicium und ein Nichtmetall, Kohlenstoff. Blei und Zinn können ionische Bindungen eingehen, sie liegen in diesen dan als zweifach positiv geladene Ionen vor. So gibt es Bleisulfid, Bleisulfid besteht aus zweifach positiv geladenen Blei-Ionen und zweifach negativ geladene Sulfid-Ionen. Es kann aber auch Bleiwasserstoff geben, in dieser Verbindung liegt Blei nicht als Ionen vor, sondern teilt sich mit Wassrstoffatomen Elektronen. Ein Bleiwasserstoffmolekül (Plumbanmolekül) besteht aus einem Bleiatom und vier Wasserstoffatomen.
Je weiter man in der Periode nach unten geht, desto wahrscheinlicher ist die Ausbildung zum Kation, das liegt hier am steigendem Radius und der somit leichteren Ionisierbarkeit.
Von Kohlenstoff gibt es sehr wohl Anionen z.B. die Carbide...als auch Kationen, wie die bekannten Carbeniumionen.
Im Siliciumcarbid liegt Silicium als Kation und Kohlenstoff als Anion vor.
Es gibt auch analog Silicide, wie das Cobaltsilicid...da lässt sich jetzt darum streiten ob man hier Silicium wirklich als Anion betrachten möchte...es ist doch mehr eine Legierung als ein Kristall.
Auch Germanide sind zumindest im Sprachgebrauch nicht unbekannt, doch wirklich zu vernachlässigen.
An sich brauchst du dir nur Kohlenstoffanionen merken!
Der kompetenten Antwort von dabuer ist eigentlich nichts hinzuzufügen, nur verlangt sie einige Detailkenntnisse ab, die gewöhnlich erst an der Hochschule oder an Berufs(fach)schulen erworben werden. Vielleicht kann man - selbst verständlich grob vereinfacht sagen - dass zwischen der dritten und fünften Hauptgruppe eigentlich keine echte Ionenchemie mehr stattfindet, zumindest in den ersten drei Perioden, was man auch daran erkennen kann, dass Ionen wie das Carbid-Ionen in wässeriger Lösung sofort quantitative hydrolisiert werden und in Verbindungen mit Atombindungen überführt werden. Wegen der hohen Ionisierungsenergie tendieren die Elemente "um den Kohlenstoff herum" eher zur Ausbildung von Atombindungen.
Metalle bilden Kathionen (Kationen), Nichtmetalle meist Anionen.
Je weiter du im PSE nach unten gehst, desto metallischer werden die Elemente (z.B. Blei). Zudem hängt es vom Reaktionspartner ab. In der Chemie gibt es nicht die strenge Dualität (+/-), sondern den kontinuierlichen Übergang. Das trifft besonders auf die IV. HG zu.
Als Einzelatome bilden diese Elemente mit Ausnahme des Bleis(II) keine Ionen. In komplexen Ionen haben sie durchweg die Oxidationsstufen 2 und 4, entsprechend der Elektronenkonfiguration. Speziell der Kohlenstoff kann auch negative Oxidationsstufen aufweisen. Die Carbide sind aber keine Ionenverbindungen, sondern kovalent gebunden.
Dein letzter Satz stört mich leider ein wenig... es gibt durch aus eine Klasse ionischer Carbide: