unterschied atomgitter und molekülgitter
wo ist da der unterschied? ich dachte, dass ein atomgitter die verbindung von gleichen atomen ist (wie diamant aus C) und molekülgitter aus zwei oder mehr verschiedenen atomen (wie wasser). aber das scheint nicht zu stimmen, da quarz (SiO2) ein atomgitter bildet... Bitte um Hilfe!
6 Antworten
Der Unterschied ist etwa so wie eine kompakte Kunstoffmasse vs. ein lockeres Kunststoffgranulat. Oder das Festland vs. eine Inselgruppe.
In einem Molekülgitter liegen Moleküle vor. Innerhalb eines Moleküls hat man man chemische Bindungen, die das Ding zusammenhalten; aber zwischen den Molekülen gibt es nur schwache intermolekulare Wechselwirkungen. Wenn Du also von Atom zu Atom wandern möchstes, dann mußt Du immer wieder mal einen Sprung zwischen den Molekülen einplanen. Da die intermolekulare Wechselwirkung viel schwächer als eine chemische Bindung ist, sind Molekülkristalle typischweise weich, leicht spaltbar und schmelzen bei geringen Temperaturen.
In einem Atomgitter sind die Atome alle über echte chmische Bindungen miteinander verbunden; man kann, wenn man will, auch sagen, der ganze Kristall sei ein einzigem Molekül. Von jedem Atom des Kristalls kann man jedes andere auf einem Weg erreichen, der nur über chemische Bindungen führt; es gibt keine Grenzen oder „Untereinheiten“. Solche Kristalle sind tendenziell hart, mechanisch stabil und hochschmelzend.
Von Molekülgittern habe ich noch nie gehört! Nur Atome bilden Gitter aus. Ausserdem wird nur nach Bindungen unterschieden, Der Atombindung und der Ionenbindung. Die offiziell gelehrte "Metallbindung" ist eigentlich die Atombindung. Atombindungen eines Elementes nennt man Kristalle!
Rate mal, wie Zucker es schafft, sich zu Kristallen zusammenzufügen! http://de.wikipedia.org/wiki/Kandis Er bildet ein Molekülgitter. Genauso tun es viele andere organische Moleküle, sogar so große wie Proteine und DNA.
Es geht um die Bindungen zwischen den Teilchen, die die Gitterplätze besetzen.
Atomgitter: Z.B. SiO2, die Bindungskräfte O-Si-O sind sehr stark, der Kristall hat einen hohen Schmelzpunkt
Ionengitter: Z.B. NaCl, die Bindungskräfte sind im wesentlich elektrostatische Wechselwirkungen, mittelfest, mittel hoher Schmelzpunkt
Molekülgitter: Z.B. H2O, die Bindungskräfte sind hier im wesentlichen Wasserstoffbrückenbindungen (oder gegebenenfalls va-der-Waals-Bindungen u.s.w.), schwache Bindungen, niedriger Schmelzpunkt
Im Grunde geht es nicht so sehr um den chemischen Charakter von Elementen oder auch Verbindungen. Eher ob und wie sich Moleküle bilden können. Diese sind zwar sehr bekannt, aber in der Natur eher die Ausnahme.
Fangen wir doch bei den Elementen an, mit dem Fluor. Das hat nur ein ungepaartes Elektron, das teilt es mit einem anderen und bildet ein F2-Molekül. Sauerstoff und Sitickstoff haben 2 bzw. 3 ungepaarte Elektronen, teilen diese jeweils mit einem anderen in einer Doppel- bzw, Dreifachbindung und sind auch glücklich zu einem Molekül verbunden. Die Moleküle bilden dann im festen Zustand natürlich auch ein Gitter, bleiben aber als Meleküle erhalten, und die Kräfte zwischen den Molekülen sind sehr viel geringer als bie Bindungskräfte innerhalb.
Wenn wir jetzt zum Kohlenstoff kommen, finden wir 4 ungepaarte Elektronen. Eine Vierfachbindung gibt es aber nur in irgendwelchen exotischen Metallclustern, als Anfänger kann man sich merken, dass die unmöglich sind. Es bleibt den C-Atomen also nichts anderes übrig, als sich mit mehreren anderen zu verbinden. So bilden sich die bekannten Diamant- und Graphitgitter. Obwohl, auch so lassen sich Meleküle erzeugen, die berühmnten Fullerene in Fußballstruktur.
Und bei Verbindungen ist es nicht anders. Kohlendioxid enthält zwei Doppelbindungen zwischen C und O (jedenfalls vereinfacht beschrieben, komplizierter geht immer). Das Molekül ist so zu allen Seiten abgesättigt und zufrieden.
Silizium kann aber mit Sauerstoff keine (stabilen) Doppelbindungen eingehen. Allgemein sind Mehrfachbindungen bei Elementen der dritten Periode die Ausnahme, nennt sich "Doppelbindungsregel". Also wird wieder der Weg gewählt, sich mit mehreren Atomen zu verbinden. In diesem Fall jedes Si mit 4 O und jedes O mit 2 Si.
SiO2 wird zwar gelegentlich als Ionenverbindung angesehen, aber ich tendiere dazu, es als stark polare Atombindung zu sehen. Außerdem ist das halt ein bekanntes Beispiel.
Letztlich gibt es da keine festen Regeln, man muss das lernen. Schwefel z.B. bildet ringförmige Moleküle mit 8 Atomen, die dann wieder ein Gitter bilden. Phosphor gibt es als weißen Phosphor mit 4 Atomen, aber auch als Ketten und als Schichten, ähnlich Graphit, nur dass die Schichten nicht eben sind.
Auch bei Verbindungen herrscht große Vielfalt. SO3 z.B. bildet SO3-Moleküle, aber auch S3O9-Ringe, SeO3 (Selentrioxid) dagegen hauptächlich Se4O12-Ringe.
Man unterscheidet bei den Feststoffen
Ionengitter, Molekülgitter und Atomgitter. Quarz ist als Oxid ein typischer Vertreter für ein Molekülgitter