Mineralstoffe gleich Metall?

2 Antworten

Von Experte Miraculix84 bestätigt
02.06.2023, 01:26

Moin,

das liegt daran, dass die Menschen, die Mineralstoffkationen einfach mit den Namen der elementaren Metalle gleichsetzen, entweder keine Ahnung haben oder zu faul bzw. zu unpräzise sind, um das korrekt auszudrücken.

Es gibt einen Unterschied zwischen den elementaren Metallen wie Magnesium (Mg) oder Eisen (Fe) und deren Kationen, dem Magnesium-Kation (Mg2+) bzw. den (gängigsten) Eisen-Kationen (Fe2+, Fe3+).

Das eine sind ungeladene Atome, das andere positiv geladene Ionen (Kationen).

Viele atomare Metalle sind hochreaktiv. Wenn du beispielsweise elementares Calcium in den Mund nähmst, dann würdest du eine böse Überraschung erleben. In deinem Mund würde das metallische Calcium heftigst mit dem Wasser aus deinem Speichel reagieren und stark ätzendes Calciumhydroxid entstehen lassen. Nebenbei würde dabei jede Menge Wasserstoff freigesetzt werden, der als Gas viel Platz bräuchte, so dass dir die Gusche regelrecht platzen würde. Da die Reaktion zudem stark exotherm ist, könnte sich der Wasserstoff sogar entzünden, so dass man auch befürchten müsste, dass dir der Mundrachenraum explodiert.

Trinkst du dagegen Milch oder isst Milchprodukte (Käse) oder Sojaerzeugnisse..., dann nimmst du dabei auch jede Menge „Calcium” zu dir. Aber dann nicht als elementares Metall, sondern in Form von Calciumionen (Calcium-Kationen). Und schwupps - diesmal geht das ganz ohne jedwede negative Erfahrung (es sei denn, du bist im Falle der Milch oder der Milchprodukte laktoseintolerant).

Wenn wir also davon sprechen oder schreiben, dass wir Mineralstoffe wie „Eisen”, „Magnesium”, „Calcium”, „Natrium” oder „Kalium” zu uns nehmen, dann sind in Wirklichkeit stets Eisen-, Magnesium-, Calcium-, Natrium- oder Kalium-Kationen gemeint.

Insofern lautet die Antwort auf deine Frage: Nein, das sind nicht die Metalle, sondern deren Metallkationen. Die Bezeichnung ist eine Verkürzung der eigentlich korrekten Bezeichnung, indem man das „-kation” in der Benennung inkorrekterweise weglässt. Mit anderen Worten: es sind nur (falsch verwendete) Namen...

LG von der Waterkant

Na ja, man spricht ja auch von Eisenmangel, der Begriff Eisenionenmangel ist recht ungebräuchlich.
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@ADFischer

Das stimmt. Aber es ändert nichts am Wahrheitsgehalt. Es spricht sich besser, also wird auf die Fachlichkeit gepfiffen. Wie bei den FCKWs, der „Salzsäure”, der „Essigsäure” usw. usf.

Nicht missverstehen: ich bewerte das nicht (negativ), sondern stelle nur den sachlichen Bezug her. Ich selbst spreche ja auch so (aber ich weiß auch, was hinter meiner Faulheit fachlich steckt, was ich bei den meisten anderen Menschen, die so sprechen oder schreiben, nicht immer unterstellen möchte)...
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@DedeM

Der Begriff Eisen beispielsweise kann ja sowohl das Metall als auch das Element inklusive Verbindungen bezeichnen. In den amtlichen Analysen unseres Leitungswassers steht auch Calcium, Magnesium, Uran und so weiter. In Lehrbüchern kann man lesen, dass Calcium in Knochen und Zähnen zu finden ist. Und Eisenerz enthält ja auch nicht das Metall. Trotzdem spezifiziert man den Eisengehalt.
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@ADFischer

Ja! Sprachlich gebräuchlich und fachlich inkorrekt... Und nun?
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@DedeM

Eisen ist auch dann noch Eisen, wenn es oxidiert ist. Das Eisenige sitzt in der Kernladung, nicht in der Anzahl der Elektronen.
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@ADFischer

Oh, das ist aber definitiv nicht richtig. Das „Eisenige” (wie du schreibst; schöne Wortschöpfung übrigens...) sitzt weder in den Kernladungen noch in der Anzahl der Elektronen. Die Eigenschaften von Metallen (das „Eisenige”) kommen zustande, wenn mehrere (!) Eisenatome zusammentreffen und ein Atomcluster bilden.

Ein einzelnes Eisenatom hat nicht die typischen Eigenschaften des metallischen Elements Eisen. Es ist weder ferromagnetisch noch strom- oder wärmeleitend. Es zeigt auch keinen metallischen Glanz oder ist undurchsichtig-grau. Es ist auch nicht duktil (biegsam).

All diese Eigenschaften entstehen erst, wenn sich viele Eisenatome in Eisenatomclustern sammeln und durch eine metallische Bindung zusammengehalten werden. Erst dadurch entstehen delokalisierte Elektronen, die elektrischen Strom oder Wärme leiten können. Erst die delokalisierten Elektronen absorbieren Licht, so dass der Cluster undurchsichtig wird, und reflektieren an glatte Oberflächen einfallendes Licht, so dass es zum metallischen Glanz kommt. Und erst die Vereinigung mehrerer Eisenatome schafft die Voraussetzung, dass sich die positiv geladenen Atomrümpfe in einem Elektronengas (Elektronegashypothese) oder in den Energiebändern (Bänderhypothese) aneinander vorbeischieben können, so dass das Metall biegsam wird. Schließlich können sich auch die Elektronenspins nur dann parallel ausrichten, um ferromagnetische Elementarmagnete bilden zu können, wenn es mehrere vereinte Atome gibt.

Aber selbst wenn wir das alles einmal unberücksichtigt lassen würden, bliebe es immer noch eine Tatsache, dass Atome elektrisch ungeladen und im Falle der Metallatome reaktiver sind als ihre Ionen, die eine Ladung haben (und weil sie in ihrer ionischen Form stabilere Hüllen besitzen - im Idealfall mit einer Edelgaskonfiguration - sind die Ionen auch weit weniger reaktiv).

Fazit: Ein Ion ist definitiv etwas anderes als ein Atom. Und elementare Metalle (wie Eisen) bestehen aus ungeladenen Atomen mit anderen Eigenschaften, während sie in Verbindungen als geladene Ionen auftreten, die deutlich weniger reaktiv daherkommen. Eisenatome und Eisenionen sind nicht das gleiche und die Bezeichnung Eisen bezieht sich fachlich auf das Element (und deshalb auf die Atome), während das, was wir zum Leben benötigen oder aus Erzen durch Redoxprozesse zurückgewinnen wollen, Eisenionen sind (und deshalb fachlich auch als solche angesprochen werden müssten).

Wenn man das nicht tut, mag das Usus sein. Es mag schöner klingen, besser auszusprechen sein oder, oder oder. Aber es bleibt dennoch fachlich falsch, für beides den Begriff „Eisen” zu verwenden, weil dann Eisenatome und Eisenionen gleichgestellt werden.

Und obwohl ich hier die fachliche Seite vehement vertrete, spreche ich auch von Eisenanteil oder Eisenmangel. Aber wie gesagt, ich bin mir über den Sachverhalt und die Hintergründe meiner Auslassung im Klaren...
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@DedeM

Du vermengst kontinuierlich verschiedene Begriffe. Die Chemie unterscheidet deutlich zwischem dem chemischen Element Eisen und dem Metall Eisen. Das Metall hat die von dir genannten Eigenschaften. Wenn man den Eisengehalt eines Wassers bestimmt, meint man die Spezies mit 26 Protonen im Atomkern. Man meint damit nicht, dass in dem Wasser Eisenspäne treiben. Man differenziert auch nicht zwischen Eisen(II) und Eisen(III), die ja auch unterschiedliche Eigenschaften haben. Die eingangs gestellte Frage beruht auch auf dieser Vermengung der Begriffe. Die ist aber Bestandteil der etablierten Fachsprache. Bei Sublimation geht aus dem Wort an sich auch nicht hervor, ob es sich auf Chemie oder Psychologie bezieht. Man könnte es natürlich wünschenswert finden, eine solche Differenzierung vorzunehmen, und in psychologischen Zusammenhängen Sublîmation schreiben. Wenn es so ist, dass du zum Ausdruck bringen wolltest, dass man theoretisch die Sprache der Chemiker dahingehend ändern könnte, dass diese Differenzierung zum Audruck kommt, kannst du alles ignorieren, was ich zu dem Thema geäußert habe. Entschuldigung für den Bandwurmsatz, ich habe diese Woche schon ein langes Gedicht zum Thema „Druck“ geschrieben.
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Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Chemie
02.06.2023, 00:51

Unter Mineralstoffen versteht man anorganische Verbindungen, die für die Ernährung für Menschen und Tiere essentiell sind. Das sind nicht nur verschiedene Metalle, sondern auch Nichtmetalle, die meist in oxidierter Form als Anionen vorliegen: Sulfate, Phosphate, Halogenide, Carbonate, Nitrate.

Mengenelemente
  • Calcium (Ca)
  • Chlor (Cl)
  • Kalium (K)
  • Magnesium (Mg)
  • Natrium (Na)
  • Phosphor (P)
  • Schwefel (S)
Spurenelemente

Für den Menschen essentiell

  • Cobalt (Co)
  • Eisen (Fe)
  • Iod (I)
  • Kupfer (Cu)
  • Mangan (Mn)
  • Molybdän (Mo)
  • Selen (Se)
  • Zink (Zn)

Wahrscheinlich für den Menschen essentiell

  • Chrom (Cr)
  • Fluor (F)
  • Bor (B)
  • Silicium (Si)
  • Vanadium (V)

Möglicherweise für den Menschen essentiell

  • Arsen (As)
  • Brom (Br)
  • Lithium (Li)
  • Nickel (Ni)
  • Rubidium (Rb)
  • Zinn (Sn)

https://de.wikipedia.org/wiki/Mineralstoff