Unterschied zwischen kovalente Bindung und ionische Bindung
Kurz gesagt
Bei einer kovalenten Bindung nutzen Atome ein oder mehrere Elektronenpaare gemeinsam. Bei einer ionischen Bindung ziehen sich positiv und negativ geladene Ionen elektrostatisch an; die Ionen entstehen oft, wenn Elektronen von einem Atom auf ein anderes übergehen.
Der HauptunterschiedBei einer kovalenten Bindung teilen Atome Elektronenpaare, während eine ionische Bindung durch die elektrostatische Anziehung entgegengesetzt geladener Ionen entsteht.
Beide Bindungsarten halten Teilchen durch elektrostatische Wechselwirkungen zusammen, unterscheiden sich aber darin, ob Elektronen geteilt werden oder geladene Ionen entstehen.
Steckbriefe
Steckbrief: kovalente Bindung
Eine kovalente Bindung entsteht, wenn zwei Atome ein oder mehrere Elektronenpaare gemeinsam nutzen. Sie wird auch Atombindung genannt.
- gemeinsame Elektronenpaare
- häufig zwischen Nichtmetallen
- gerichtete Bindungen
Beispiel Im Wassermolekül sind Sauerstoff und Wasserstoff durch kovalente Bindungen verbunden.
Steckbrief: ionische Bindung
Eine ionische Bindung ist die elektrostatische Anziehung zwischen positiv und negativ geladenen Ionen. Häufig entstehen diese Ionen durch Elektronenübertragung zwischen Atomen.
- entgegengesetzte Ionenladungen
- elektrostatische Anziehung
- regelmäßiges Ionengitter
Beispiel Kochsalz besteht aus einem Gitter positiv geladener Natriumionen und negativ geladener Chloridionen.
Auf einen Blick
| Merkmal | kovalente Bindung | ionische Bindung |
|---|---|---|
| Was ist es? | Atome teilen Elektronenpaare. | Entgegengesetzt geladene Ionen ziehen sich an. |
| Typisch | Häufig zwischen Nichtmetallatomen. | Häufig zwischen Metall- und Nichtmetallionen. |
| Wofür / wann? | Bildet Moleküle oder Atomgitter. | Bildet meist Ionenkristalle. |
| Beispiel | Wasser (H₂O) | Natriumchlorid (NaCl) |
| Elektronen | Gemeinsam genutzte Paare | Elektronen oft übertragen |
| Teilchenaufbau | Häufig einzelne Moleküle | Meist ausgedehntes Ionengitter |
| Elektrische Leitfähigkeit | Meist schlecht leitend | Meist leitfähig, wenn die Ionen in der Schmelze oder Lösung beweglich sind. |
Im Detail
Wie die Bindungen entstehen
Bei einer kovalenten Bindung liegt Elektronendichte zwischen den beteiligten Atomkernen. Beide Atome nutzen die Bindungselektronen gemeinsam; dadurch kann ihre äußere Elektronenschale energetisch günstiger besetzt sein. Ein Beispiel sind die O–H-Bindungen im Wassermolekül.
Bei einer ionischen Bindung wird die Entstehung oft als Elektronenübertragung erklärt. Gibt ein Atom Elektronen ab, wird es positiv geladen; nimmt ein anderes sie auf, wird es negativ geladen. Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an. Im festen Natriumchlorid ordnen sich viele solcher Ionen gemeinsam an, statt einzelne NaCl-Moleküle zu bilden.
Ein Modell mit Übergängen
Die Unterscheidung ist nützlich, aber nicht immer eine scharfe Grenze. In einer polaren kovalenten Bindung werden die gemeinsamen Elektronen ungleich verteilt: Ein Atom zieht stärker an ihnen als das andere. Dadurch entstehen teilweise positive und negative Ladungen, jedoch nicht zwingend vollständige Ionen.
Wie stark eine Bindung ionischen oder kovalenten Charakter hat, hängt unter anderem davon ab, wie unterschiedlich die Atome Elektronen anziehen. Deshalb beschreibt „Elektronen vollständig übertragen“ viele ionische Verbindungen als einfaches Modell, nicht als lückenlose Darstellung der tatsächlichen Elektronenverteilung.
Was der Aufbau für Stoffeigenschaften bedeutet
Viele Stoffe mit kovalenten Bindungen bestehen aus abgegrenzten Molekülen, etwa Wasser oder Sauerstoff. Es gibt aber auch feste Stoffe mit kovalent verknüpften Atomgittern, zum Beispiel Diamant. Daher bedeutet „kovalent“ nicht automatisch „gasförmig“ oder „niedrig schmelzend“.
Ionische Feststoffe bilden typischerweise Kristallgitter. Sie schmelzen oft erst bei hoher Temperatur, weil viele Anziehungen im Gitter überwunden werden müssen. Als Feststoff leiten sie elektrischen Strom normalerweise nicht: Die Ionen sind an ihre Gitterplätze gebunden. In der Schmelze oder in einer Lösung können bewegliche Ionen Strom transportieren.
Typische Stoffbeispiele richtig einordnen
Wasser ist ein Beispiel für Moleküle mit kovalenten Bindungen. Die Bindungen zwischen Sauerstoff und Wasserstoff sind polar, weil die Elektronen stärker zum Sauerstoff gezogen werden. Die Anziehung zwischen den Wassermolekülen ist wiederum nicht dasselbe wie die kovalente Bindung innerhalb eines Moleküls.
Kochsalz ist ein typisches Beispiel für einen ionischen Feststoff. Seine Formel NaCl gibt das Zahlenverhältnis von Natrium- zu Chloridionen an, nicht ein einzelnes Molekül im Kristall. An jedem Ion liegen mehrere entgegengesetzt geladene Ionen in seiner Umgebung.
Woran erkennt man den Unterschied?
- Prüfen Sie, ob die Beschreibung gemeinsame Elektronenpaare oder geladene Ionen in den Mittelpunkt stellt.
- Achten Sie auf die Stoffform: Ein Ionenkristall besteht aus einem Gitter, ein Molekülstoff aus abgegrenzten Molekülen.
- Nutzen Sie „Metall plus Nichtmetall“ nur als grobe Orientierung, nicht als alleinigen Beweis für eine ionische Bindung.
- Bei polaren Bindungen ist die Elektronenverteilung ungleich; das macht die Bindung nicht automatisch vollständig ionisch.
Gemeinsamkeiten
- Beide Bindungsarten halten Teilchen in chemischen Stoffen zusammen.
- Bei beiden spielen die äußeren Elektronen der Atome eine wichtige Rolle.
- Beide beruhen letztlich auf elektrostatischen Wechselwirkungen.
Häufiger Irrtum
Irrtum: „Jede Verbindung aus einem Metall und einem Nichtmetall besteht ausschließlich aus vollständig getrennten Ionen.“
Richtig: Das ist eine nützliche Faustregel, aber Bindungen können auch teilweise kovalenten Charakter besitzen.
Irrtum: „Ein ionischer Stoff besteht aus einzelnen Molekülen mit je einem positiven und einem negativen Ion.“
Richtig: Ionische Feststoffe bilden meist ein Gitter; ihre Formel zeigt das Zahlenverhältnis der Ionen.
Häufige Fragen
Leitet eine ionische Verbindung elektrischen Strom?
Als Feststoff meist nicht, weil die Ionen im Gitter nicht frei beweglich sind. In einer Schmelze oder wässrigen Lösung können sich Ionen bewegen und Strom leiten.
Ist eine polare kovalente Bindung ionisch?
Nein. Bei einer polaren kovalenten Bindung werden Elektronen gemeinsam genutzt, aber ungleich verteilt. Es entstehen Teilladungen, nicht unbedingt vollständig geladene Ionen.
Besteht Kochsalz aus NaCl-Molekülen?
Festes Kochsalz bildet ein Ionengitter aus Natrium- und Chloridionen. Die Formel NaCl beschreibt das Verhältnis der Ionen im Gitter.
