Was sind komplexe Ionen?
Ein komplexes Ion ist ein winziges Materieteilchen, das als Molekül bezeichnet wird und entweder eine positive oder eine negative Ladung trägt. Komplexe Ionen bestehen aus einer Gruppe von Atomen, die zu einem einzigen, größeren Teilchen verbunden sind. Ionen werden einfach als Moleküle definiert, die entweder eine positive oder eine negative Ladung tragen, was bedeutet, dass es mehr Gesamtprotonen als Elektronen gibt oder umgekehrt. Komplexe Ionen müssen aus mehr als einem Atomtyp bestehen und können in zwei oder mehr kleinere Ionen zerlegt werden. Alle komplexen Ionen enthalten mindestens ein Metall oder positiv geladenes Atom, das an ein oder mehrere negativ geladene Ionen gebunden ist.
Ein wenig Hintergrundwissen über die Struktur von Atomen ist hilfreich für das Verständnis von Ionen. Ein Atom ist die kleinste Einheit eines reinen Elements, das existieren kann. Wenn zum Beispiel ein Stück reines Gold immer wieder zersetzt wird, bis der kleinste mikroskopische Fleck erreicht ist, entsteht ein einzelnes Atom Gold. Dieses Atom würde aus 79 positiven Protonen bestehen, die zu einem zentralen Kern zusammengefasst und von einer Wolke von 79 negativen Elektronen umgeben sind. Wenn das Goldatom eines seiner negativen Elektronen abgibt, bleibt eine positive Ladung zurück und es wird als Ion betrachtet.
In der Chemie ist ein Metall ein Element oder eine Art von Atom, das eine positive Ladung trägt. Im Periodensystem sind die Elemente links und in der Mitte mit Ausnahme von Wasserstoff Metalle. Komplexionen entstehen, wenn ein Elektron eines dieser Metalle an ein anderes Atom oder Molekül bindet.
Die allgemeine Struktur komplexer Ionen ist ein zentral gelegenes Atom eines Metalls, das von anderen Ionen umgeben und an diese gebunden ist. Das Metall und die umgebenden Ionen bilden zusammen ein einzelnes größeres Stück, das als Molekül bezeichnet wird. Die Gesamtladung des Moleküls ist entweder positiv oder negativ, jedoch nicht neutral.
Ein häufiges Komplexion ist das Sulfation. Dieses Ion besteht aus einem Schwefelatom, das von vier Sauerstoffatomen umgeben ist. Das Schwefelatom wirkt als Metall, nicht weil es glänzend, stark und formbar ist wie alltägliche Metalle, sondern weil Schwefel Elektronen an die umgebenden Sauerstoffatome abgibt und diese positiv auflädt. Das Sulfation trägt eine negative Ladung von zwei, weil es zwei Gesamtelektronen mehr als Protonen hat und eine Ladung die Definition eines Ions ist.