Wie sieht die räumliche Struktur von MgF2 aus?
4 Antworten
Moin,
dein eingestelltes Bild ist insofern"unglücklich", weil du darin Elektronenpaarbindungen zwischen dem Magnesium- und den Fluoratomen unterstellst.
Das würde das Magnesiumatom aber kaum "zufriedenstellen", denn es strebt durch eine Verbindung auch eine Edelgaskonfiguration in seiner Hülle an, die es aber mit nur zwei Elektronenpaarbindungen nicht erlangen könnte (dann wären es nur vier Elektronen statt der benötigten acht!).
Tatsächlich gehen aus der Reaktion zwischen Magnesium und Fluor Ionen hervor. Diese entstehen, weil die Magnesiumatome ihre beiden Valenzelektronen nicht in zwei Atombindungen mit den Fluoratomen teilen, sondern sie an jeweils ein Fluoratom abgeben. Dadurch werden die Magnesiumatome diese Valenzelektronen los und somit zu zweifach positiv geladenen Magnesium-Kationen (Mg^2+). Wenn ein Magnesiumatom nämlich seine beiden Valenzelektronen abgeben könnte, fiele damit auch die äußere Schale weg, so dass die bis dahin zweitäußerste Schale zur äußersten würde. Diese Schale ist dann jedoch mit Elektronen voll besetzt, wodurch das Magnesiumion in seiner Hülle einen Elektronen-Edelgaszustand erreicht hätte (wenn auch auf Kosten der Weggabe von Elektronen mit der einhergehenden positiven Ladung).
Die Fluoratome nehmen also jeweils ein Elektron auf und werden dadurch zu einfach negativ geladenen Fluorid-Anionen (F^–). Auch sie erlangen dadurch eine voll besetzte Außenschale und somit also eine Edelgaskonfiguration.
Nachdem auf diese Weise unterschiedlich geladene Ionen entstanden sind, bilden sich Ionenbindungen aus, weil sich die entgegengesetzt geladenen Kationen und Anionen gegenseitig umlagern. Das tun sie in jede Raumrichtung und zwar so lange, bis kein Platz mehr da ist, weil sich einerseits die unterschiedlich geladenen Ionen gegenseitig anziehen, aber beim Umlagern irgendwann die gleich geladenen Ionen gegenseitig auch wieder auf Abstand halten.
Insgesamt entsteht so ein Ionengitter (ein Salzkristall). Im Falle des Magnesiumfluorids kristallisieren die Ionen in der sogenannten "Rutil-Struktur" aus.
Die Rutil-Struktur ist ein ziemlich häufiges Kristallisationsmuster (zum Beispiel kristallisieren auf diese Weise viele Oxide und Hydroxide). Die Rutilstruktur bildet tetragonale, kurz- oder langprismatische, vertikal gestreifte Kristalle und sehr häufig "Kristallzwillinge". Diese können polysynthtischer lamellarer Natur sein oder es entstehen zyklische Drillinge, Vierlinge bzw. Sechslinge. Es bilden sich allerdings auch manchmal einfach körnige, massige Mineral-Aggregate.
Wie auch immer, was für die Beantwortung deiner Frage wichtig ist, ist, dass die Elementarzelle tetragonale (vierkantige) Kristalle sind...
Guckst du hier
https://de.wikipedia.org/wiki/Magnesiumfluorid
LG von der Waterkant.
Wikipedia hat zu sehr vielen Molekülen und Kristallgittern Zeichnungen:
Magnesiumfluorid ist ein Salz. Besteht aus Ionen.
Da sind Lewis-Formeln, wie für Moleküle, völlig falsch.
Die räumliche Struktur von Salzen ist ein völlig anderes und unübersichtliches Thema.
Such mal nach Bildern! Oder lass es lieber!!
Sieh dir https://de.wikipedia.org/wiki/Magnesiumfluorid#/media/File:Rutile_structure.png an und denk dir alle Linien weg. Auch die Ver"bindung"slinien.
Der Irrglaube, dass alle Stoffe aus Molekülen aufgebaut sind, verbreitet sich inzwischen sogar in die "Wissenschaft"ssendungen der Öffentlich Rechtlichen Sender.
Ist aber trotzdem Unsinn. Selbst wenn er in der Schule gelehrt wird.
