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Inhalt Kap. 1 Kap. 2 Kap. 3 Kap. 4 Kap. 5 Kap. 6 Kap. 7 Kap. 8 Kap. 9 Literatur

Vorlesung Chemie der Metalle

2. Alkalimetalle (1. Hauptgruppe: Li, Na, K, Rb, Cs)

2.7. Weitere Verbindungen


Die Salze der Oxosäuren werden im Rahmen der Vorlesung Nichtmetalle ausführlich behandelt. Daher wird hier nur eine sehr kurze Auflistung praktisch wichtiger Salze gegeben:
Im folgenden Einschub wird kurz und allgemein auf die komplexe Frage der Löslichkeiten von Salzen eingegangen:

Die Löslichkeiten von Salzen in Wasser (also die Löslichkeitsprodukte) hängen aufgrund der für die Auflösung relevanten Reaktionsgleichung:
MX + H2O ⟶ [M(H2O)n]m+ + Xm-
sowohl von den Gitterenergien der Salze MX als auch von der Komplexstabilität (Komplexbildungskonstante) des Aquakomplexes ab. Zusätzlich können Abweichungen vom reinen Ionencharakter (kovalente Anteile bei weichen Ionen) für deutlich kleinere Löslichkeitsprodukte, d.h. schlechtere Löslichkeiten, sorgen.
  1. Die statische Gitterenergie der Salze
    • steigt quadratisch (!) mit steigender Ladung der Ionen und
    • steigt linear mit Verringerung des Abstands der Ionen.
    (Details s. Kap. 4.1. der Vorlesung Anorganische Strukturchemie).
    Für die Reihe z.B. der Alkalimetall-Halogenide wäre danach zu erwarten, dass die Löslichkeit von LiCl (kleinere Ionenabstände) über NaCl bis KCl (grosse Ionenabstände) steigt. Es wird jedoch genau der umgekehrte Trend beobachtet, da hier die Stabilität der Aquakomplexe die Gänge bestimmt (Lp in [mol2l-2]: LiCl: 13.9; NaCl: 5.4; KCl 4.0).
  2. Die Stabilität und der Umfang der Hydrathülle der Aquakomplexe nimmt im Periodensystem nach unten im allgemeinen ab. Damit ist für die gute Löslichkeit von LiCl (im Vergleich zu NaCl und KCl) die sehr stabile Hydrathülle der Li+-Kations entscheidend (vgl. auch die Gänge der Standardpotentiale Li-Na-K!).
  3. Sobald Abweichungen vom Ionencharakter der Bindung hinzukommen (weich-weich-Wechselwirkungen nach dem HSAB-Konzept) und kovalente Bindungsanteile beteiligt sind (z.B. bei den schweren Metall-Ionen von Silber oder den weichen Anionen wie Sulfid usw.) nimmt die Löslichkeit rapide ab. Ein schönes Beispiel hierfür ist die bekannte Schwerlöslichkeit von AgCl (Lp = 1.4. 10-5), das ebenfalls im NaCl-Typ kristallisiert, und die weitere Abnahme der Löslichkeit von AgCl zu AgI (Lp = 1.1. 10-8).
Grundsätzlich läßt sich festhalten, dass fast alle Salze der Alkalimetalle in Wasser leicht löslich sind. Bei den Erdalkalimetall-Salzen sind dagegen bereits die Sulfide sowie praktisch alle Salze mit komplexen Anionen (außer Nitrat), wie z.b. die Carbonate, Phosphate, Sulfate, Oxalate usw. schwerlöslich.

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