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Warum sich Atome überhaupt verbinden

Einleitung - Edelgase - Ionenbindung - NaCl-Bildung - Schmelzpunkte - Kristallstrukturen

Reaktivität

Was ist das stabilste chemische Element? Etwa Stahl? Natürlich nicht, denn erstens ist Stahl kein Element, sondern eine Legierung, und zweitens ist Stahl nicht sonderlich stabil. Wenn ein Chemiker von "stabil" spricht, meint er nämlich nicht die mechanische Belastbarkeit eines Stoffes, sondern seine Reaktivität - seine Fähigkeit, chemische Reaktionen einzugehen.

Beispiele für extrem reaktive Stoffe haben wir bereits kennengelernt - man denke nur an das Natrium, welches sofort mit dem Luftsauerstoff reagiert, und wenn man ein Stück davon ins Wasser wirft, gibt es eine hübsche Reaktion.

Ein anderer sehr reaktiver Stoff ist das Element Chlor, welches man zum Bleichen, zum Ätzen und für andere unangenehme Tätigkeiten verwenden kann.

Weniger reaktive Stoffe sind dagegen die Edelmetalle wie Gold, Silber und Platin. Gold reagiert fast gar nicht mit anderen Stoffen, und wenn, dann nur unter extremen Bedingungen. Gold und Silber sind nicht nur begehrte Schmuckmetalle, sondern werden auch in der Industrie für viele Anwendungen eingesetzt, zum Beispiel um die Oberflächen von Leiterplatten zu veredeln, um sie vor Oxidation zu schützen.

Edelgase

Man sollte es nicht glauben, aber es gibt Elemente, die noch edler sind als Silber und Gold - und man sieht sie nicht, riecht sie nicht und kann sie nicht schmecken. Es handelt sich um die Edelgase der VIII. Hauptgruppe des Periodensystems: Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon.

Während es von Silber und Gold noch zahlreiche Verbindungen gibt - man denke nur an Silbernitrat (Nachweismittel für Chlorid) oder das Silberbromid (Photographie), existieren nur sehr wenige Edelgasverbindungen. Und immer, wenn man es als Chemiker geschafft hat, eine neue herzustellen, kommt man gleich in die Zeitung, so selten sind Edelgasverbindungen.

Oktettregel

Warum sind die Edelgase nun so edel?

Die Ursache muss in ihrem atomaren Aufbau zu finden sein. Was haben alle Edelgas-Atome gemein? Nach kurzem Überlegen finden wir eine solche Gemeinsamkeit: alle Edelgasatome haben eine voll besetzte äußere Schale.

Offensichtlich stellt dies einen Zustand äußerster Zufriedenheit dar, weder "wollen" die Edelgasatome ein Elektron abgeben, noch wollen sie ein weiteres aufnehmen.

Dieser vollbesetzte Zustand ist derart günstig und erstrebenswert, dass andere Elemente einiges tun würden, um auch in diesen vollbesetzten Edelgaszustand zu kommen.

Und genau das ist die Triebkraft für jede chemische Reaktion zwischen Elementen: jedes Element versucht, eine vollbesetzte äußere Elektronenhülle zu haben, damit es in den Edelgaszustand kommt.

Die Eingangsfrage, warum sich Atome überhaupt verbinden, haben wir damit beantwortet: sie wollen werden wie die Edelgase. Nur wie die Atome dann zu Edelgasen werden, haben wir noch nicht behandelt.

Auf dieser Seite wird erklärt, warum sich Atome überhaupt miteinander verbinden. Alle Elemente streben einen Edelgaszustand an; ausgehend von dieser Tatsache wird die Oktettregel erklärt.