Wieso ist der Schmelzpunkt von MgO höher als der von Al2O3?
Eigentlich müsste doch der Schmelzpunkt von Al2O3 höher sein da mehr Ionen ausgetauscht werden oder?
Danke fürs Beantworten im voraus!
2 Antworten
Zum Schmelzen musst du die Gitterenergie des Stoffes überwinden. Ich denke, der Unterschied liegt deswegen in den Kristallstrukturen der beiden Stoffe begründet. MgO kristallisiert ja im NaCl-Typ und ist bildet somit ein sehr stabiles Gitter. Al2O3 kristallisiert je nach Modifikation in einem anderen Typ (Korund etc.) und ich denke, dass diese Strukturen weniger stabil sind, worauf die geringere Schmelztemperatur zurückzuführen ist.
vach77 hat ja schon geschrieben, dass die Stabilität des Gitters u.a. durch die Ladungen beeinflusst wird. Per se kann man nicht sagen, dass das Korund-Gitter instabiler ist, als das NaCl-Gitter, da beispielsweise NaCl bei rund 800°C schmilzt. Scheinbar ist das also ein Zusammenspiel aus Kristallgitter, Ionenladung und -Größe und weiteren Stoffeigenschaften.
Die Magnesiumionen und Sauerstoffionen sind verschieden geladen. Ebenso verhält es sich mit den Ionen im Aluminiumoxid.
Die Anziehungskraft zwischen zwei entgegengesetzt geladenen Ionen hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab: erstens den Ionenladungen und zweitens dem Abstand zwischen den Ionen. Dies kann man mit folgender Formel zum Ausdruck bringen, die man auch als COULOMBsches Gesetz bezeichnet:
Es spielt also nicht nur die Ionenladung, sondern das Quadrat des Ionenabstandes eine Rolle. Wie schon titleDE schrieb, liegen bei diesen Oxiden verschiedene Kristallsystem vor, was sich in den Ionenabständen und damit in der Schmelztemperatur dieser Verbindungen bemerkbar macht.
Also ist der Schmelzpunkt nur Aufgrund eines komplexeren und instabileren Gitters geringer als bei MgO?