Metallbindung in der Chemie skizzieren?
.Hallo,
Ich habe vorkurzem eine Aufgabenstellung zur metallbindung und möchte wissen wie ich da rangehen muss
Skizzieren modellhaft die Metallbindung in einem Stück Kupfer und die Ionenbindung in einem
Caesiumchlorid-Kristall.
Vielen Dank für eure Hilfe und Bemühungen
2 Antworten
Hallo abcdefghi159689
ich habe lange überlegt, ob ich auf deine Frage antworten soll, denn eine praktikable Lösung für deine Aufgabe kann ich auch nicht bieten. Vielleicht helfen dir aber einige Hinweise und Bilder weiter.
Ich denke, dass dir beide Bindungstypen bekannt sind:
Metallbindung mit positiv geladenen Atomrümpfen in einem Metallgitter angeordnet, zwischen denen die abgegebenen Elektronen frei beweglich als 'Elektronengas' den Zusammenhalt bewirken.
Ionenbindung, bei der ein elektropositives Metall sein Elektron abgibt, das von einem elektronegativen Nichtmetall aufgenommen wird. Dabei entstehen positiv geladene Metallkationen und negativ geladene Nichtmetallanionen. Entsprechend der Stellung der Elemente im Periodensystem können auch mehrere Elektronen daran beteiligt sein.
Beiden Bindungsarten gemeinsam ist, dass die Bindungen nicht gerichtet sind, sondern die Anziehungskräfte in alle Raumrichtungen wirken, was eine Struktur mit hoher Symmetrie ermöglicht.
Für eine Darstellung allgemeiner Art können diese Abbildungen stehen.
Metallbindung:
Ionenbindung:
http://www.lte.lu/chimie/Common_c_files/c_Strukturen/Gitter3da_11PS.png
Problematisch, was die Darstellung angeht, wird es, wenn konkrete Stoffe als Beispiele vorgegeben sind, wie es bei dir mit Kupfer und Caesiumchlorid der Fall ist. Hier muss man auf die Darstellung der entsprechenden Kristallgitter zurückgreifen, die dann einfache Grundkenntnisse in Kristallographie voraussetzen.
Kupfer kristallisiert in einer kubisch dichten Kugelpackung. Die Elementarzelle als kleinste Einheit, die in den drei Raumrichtungen aneinandergesetzt den Kristall ergeben, enthält in den Eckpunkten und in den Flächenmitten ein Cu-Atom. Eine schematische Darstellung davon zeigt diese Bilder:
https://www.ingenieurkurse.de/assets/courses/img/werkstofftechnik-1/kubisch_flachenzentriert.jpg
Speziell für Kupfer sind dies so aus, wobei in dieser Darstellung die Atome so groß dargestellt sind, dass sie sich berühren, wie es auch der Realität entspricht:
http://www.uni-konstanz.de/chemie/~agfel/3D_FEST/MET/CU_TI.GIF
In beiden Fällen ist das Wesen der Metallbindung (positive Atomrümpfe, negatives Elektronengas) nicht mehr darstellbar, was ja eigentlich gefordert war.
Beim CsCl gibt das Cs sein Valenzelektron ab, das das Cl aufnimmt. Es entstehen die Ionen Cs⁺ und Cl⁻, die sich in einem kubischen Kristallgitter anordnen. Hierbei besetzt eine Ionensorte die Eckpunkte, die andere das Zentrum der Elementarzelle:
http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/3d_molekuele/03_07_cscl.png
Einen größeren Verbund von 8 Elementarzellen zeigt diese Abbildung:
Betrachtet man nur die Cs⁺- und Cl⁻-Ionen für sich alleine, bilden beide für sich gesehen kubisch primitive Gitter, die im CsCl ineinander gesetzt sind, verschoben um die halbe Raumdiagonale.
Hier wie auch beim Cu ist die zeichnerische Darstellung nicht gerade einfach.
Ich weiß nicht, ob dir meine Ausführungen wirklich weiter helfen könne, vielleicht sind sie als Anregung aber dennoch brauchbar.
LG und noch einen schönen restlichen Feiertag
Könntest du mir den bitte vielleicht auch sagen wie ich Ionenbindungen mit Metallbindungen vergleichen kann also insgesamt 3 Aspekte (Gemeinsamkeiten und Unterschiede)
Habe mir die Merkmale von beiden aufgeschrieben aber weiß nicht wie ich die vergleichen kann
Beide Bindungen sind nicht gerichtet, sondern wirken in alle drei Raumrichtungen.
Metallbindung zwischen Metallatomen, Ionenbindung zwischen Metallatom und Nichtmetallatom, wobei eine Elektronenübertragung stattfindet und sich Ionen bilden.
Die Eigenschaften sind unterschiedlich. Metalle (hohe elektrische und Wärmeleitfähigkeit, metallischer Glanz, oft duktil), Ionenverbindungen (salzartig, spröde, elektrisch nicht leitend).
Es gibt sicherlich noch mehr, was mir im Moment nicht einfällt :)
Ich habe mir als Vergleichsaspekte aufgeschrieben
Beteiligte Atome
Atomcharakter
Kristallgitter
Es sollen laut Aufgabenstellung nur 3 Aspekte insgesamt sein
Ich habe Dir hier zwei Links zu Deiner Frage:
http://www.teachershelper.de/experiments/v-info/pdf/v05.pdf
http://kappenberg.com/akminilabor/ear/emb.html
Die Metallatome geben Valenzelektronen ab, und diese Elektronen befinden sich als Elektronengas zwischen den Metallionen. Da diese in dauernder Bewegung sind, müsste das Elektronengas in einer sehr feinen Schraffur zwischen den Ionen angedeutet werden.
Danke für die schnelle Antwort,
Mein Problem ist das ich nicht genau weiß wie ich mir die Struktur von Kupfer und dem Caesiumchlorid-Kristall erschließen kann
Ich habe die Metallbindung an sich verstanden
So wie ich Dein Problem verstanden habe, sollst Du eine Skizze des Kristalls anfertigen.
Gebe bei google kupfer bzw. caesiumchlorid ein und gehe dort in der oberen Menüzeile auf "Bilder". Du siehst dann z.B. den kubischen Aufbau des Caesiumchlorids. Ich würde dann mit feiner Schrafur das Elektronengas andeuten.
Habe nach beidem bei google gesucht aber nicht wirklich das richtige gefunden
Vielleicht habe ich Deine Frage immer noch nicht richtig verstanden. Also ich würde beim Caesiumchlorid einen kubischen Kristall zeichnen. Die einzenen Kugeln sind aber nicht Atome sondern einfach positiv geladene Ionen; und im Raum des Kubus befinden sich die zu den einzelnen Ionen gehörenden Elektronen als Elektronengas. Insgesamt ist der kubische Kristall elektrisch neutral.
Danke für die Antwort,
Ich habe jetzt verstanden wie ich das an dem Beispiel machen kann aber nicht so ganz wie ich darauf komme bzw wie ich das im allgemeinen aufzeichnen muss
Wünsche dir auch noch einen schönen Feiertag