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Alt 15.03.2007, 16:15   #1   Druckbare Version zeigen
Sarah82 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 15
Vergleich der Gitterenergie von NaCl und AgCl. Frage zu Atomradien...

Hallo,

ich möchte wissen wer die höhere Gitterenergie besitzt: NaCl oder AgCl.

Mein bisheriger Ansatz:
Die Gitterenergie ist hoch, wenn die Ionenladungen groß ist und wenn der Atomradius klein ist.

Beide Ionen sind 1-fach geladen. An Hand der Ladung kann ich also nicht sagen bei wem die Gitterenergie größer ist.

Also stürze ich mich auf die Atomradien von Ag und Na:
In einem Buch habe ich gelesen, dass der Atomradius im Periodensystem von links nach rechts abnimmt und von oben nach unten zunimmt.
Da Ag ja tiefer als Na im Periodensystem steht, hätte ich gedacht, dass Ag den größeren Atomradius hat!? Andererseits steht Ag aber auch weiter rechts im Periodensystem als Na, was dafür sprechen würde, dass Ag den kleineren Atomradius hat.

In Tabellen ist zu finden: Na hat Atomradius von ca.186pm und Ag von ca.160pm. Aber wieso?

Fragen:
1.) Wie kann ich ohne Tabellenwerke (an Hand des Periodensystems) erkennen, welches der beiden Atome den größeren Radius besitzt?
2.) Ist der Ansatz ("Die Gitterenergie ist hoch, wenn die Ionenladungen groß ist und wenn der Atomradius klein ist.") richtig?

Grüße!
Sarah82
Sarah82 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.03.2007, 16:50   #2   Druckbare Version zeigen
NilsM Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.285
AW: Vergleich der Gitterenergie von NaCl und AgCl. Frage zu Atomradien...

Im allgemeinen ist bei den Verbindungen der Ionenradius und nicht der Atomradius mitentscheident.
r(Na+) = 97 pm
r(Ag+) = 113 pm
Es ist also scheinbar offensichtlich, dass die Größe einzig des Kations nicht wirklich entscheident sein kann.
Wichtig ist, dass die Radien des Anions und des Kations ähnlich sind. Ist das Kation zu groß, drückt es, die, die Packung bildenden Anionen aus einander. Ist es zu klein, durchdringen sich die Elektronenhüllen der Anionen.
Wenn ein Merksatz würde ich folg. vorschlagen:
"Große Kation und große Anionen bzw. kleine Kationen und kleine Anionen bilden zusammen schwerlösliche Verbindungen"


Zu den Atomradien sollte das Stichwort "relativistische Effekte + d-Elektronen" Klärung bringen.
NilsM ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.03.2007, 17:45   #3   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Vergleich der Gitterenergie von NaCl und AgCl. Frage zu Atomradien...

Hier die Atomradien und die Ionenradien Angström = 10-8 cm

Na = 1,91
Ag = 1,44
Na+ = 0,97
Ag+ = 1,26

Grundsätzlich kann man sagen, je größer die Ionenladung und je kleiner die Ionendurchmesser (oder Radien), um so höher die Gitterenergie der betreffenden Verbindung.
Aber leider ist das alles nicht ganz so einfach.
Genau berechnen könnte man es nur,wenn die Verhältnisse der Edukte,alle zwischen Eduktund Produkt liegende Zwischenschritte und der Zustand des Produktes eindeutig energetisch bestimmt sind.
Beispiel: Na + 0,5 Cl2-> NaCl
Na (Metall) -> Na (atomar) + 109 kJ/mol (Sublimationsenergie)
0,5 Cl2 -> Cl (atomar) + 121 kJ/mol (Bindungsenergie)
Na (atomar) -> Na+ + e- + 498 kJ/mol (Ionisationsenergie)
Cl (atomar) + e- -> Cl- - 365 kJ/mol(Elektronenaffinität)
Na+ + Cl- -> NaCl (solidus) - 768 kJ/mol (Gitterenergie)
Vorzeichen + heißt: muß reingesteckt werden, Vorzeichen - heißt wird frei durch die Reaktion
Elemente haben in ihrem Normalzustand das Energieniveau Null.
Wenn man dann die Bildungsenthalpie (so bezeichnet man die Energiesumme) kennt, kann man sagen wie exotherm oder endotherm die betreffende Reaktion ist.
Die Bildungsenthalpien betragen:
NaCl = -412 kJ/mol
AgCl = -126 kJ/mol

Geändert von Auwi (15.03.2007 um 17:53 Uhr)
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.03.2007, 20:31   #4   Druckbare Version zeigen
Sarah82 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 15
AW: Vergleich der Gitterenergie von NaCl und AgCl. Frage zu Atomradien...

Okay, Danke für die vielen Antworten.
Das mit dem Ionenradius/Atomradius war mir bisher nicht bewusst.

Wenn ich euch richtig verstanden habe, ist also die Gitterenergie von NaCl größer als von AgCl.

Ist das richtig?
Sarah82 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.03.2007, 21:47   #5   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Vergleich der Gitterenergie von NaCl und AgCl. Frage zu Atomradien...

Eine letzte Verdeutlichung:
Ionen sind geladene Teilchen, die Cl- Ionen in NaCl und AgCl sind die gleichen.
Je kleiner jetzt die Gegenionen sind, um so näher kommen sie an die Cl Ionen heran.
Nach dem Coulombschen Gesetz gilt für die Anziehungskräfte zwischen zwei Ladungen

{F\,\approx \,{{Q+\cdot Q-} \over r2}} r=Abstand zwischen den Ladungen. Da das Natriumion kleiner ist,hat es mit seiner Ladung einen kleineren Abstand,sodaß die Zusammenhaltende Kraft zwischen den Ionen größer ist.
Das ist zwar noch keine Berechnungsgrundlage,aber eine Abschätzung.
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
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