Ionengitter – räumlicher Aufbau von Salzkristallen

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Ein Salzkristall besteht nicht aus einzelnen Molekülen, sondern aus unzähligen Ionen – positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen –, die sich in einem regelmäßigen, sich ständig wiederholenden Muster anordnen. Dieses Muster nennt man Ionengitter.

Warum hält das Gitter zusammen?

Zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen wirkt eine starke elektrostatische Anziehung – und zwar in alle Raumrichtungen gleichzeitig. Jedes Ion zieht alle benachbarten Gegen-Ionen an. Deshalb gibt es kein einzelnes „NaCl-Molekül“: Die Formel NaCl gibt nur das Anzahlverhältnis der Ionen an (hier 1 : 1).

Koordinationszahl

Die Koordinationszahl sagt, von wie vielen Gegen-Ionen ein Ion direkt umgeben ist. Bei NaCl und MgO ist jedes Ion von 6 Gegen-Ionen umgeben (6:6). Bei CsCl sind es 8 (8:8), weil das große Cäsium-Ion mehr Nachbarn Platz bietet. Bei CaF₂ ist jedes Ca²⁺ von 8 F⁻ umgeben, jedes F⁻ aber nur von 4 Ca²⁺ – passend zum Verhältnis 1 : 2.

Welche Eigenschaften folgen daraus?

Weil das Gitter in alle Richtungen fest verbunden ist, haben Salze eine hohe Schmelztemperatur. Sie sind hart, aber spröde: Verschiebt man die Schichten, treffen gleichnamige Ladungen aufeinander und stoßen sich ab – der Kristall zerspringt. Den elektrischen Strom leiten Salze erst, wenn die Ionen frei beweglich sind – also in der Schmelze oder in Wasser gelöst, nicht als fester Kristall. Stärkere Ladungen (z. B. Mg²⁺O²⁻) bedeuten stärkere Anziehung und damit eine noch höhere Schmelztemperatur als bei NaCl.