Keramik und Glas
Der Ionenradius von Na⁺ sei 0,102 nm, der von Cl⁻ 0,181 nm. Welche Koordinationszahl des Kations ergibt sich aus dem Radienverhältnis? Die Koordinationszahl sei 4 für ein Radienverhältnis von 0,225–0,414, 6 für 0,414–0,732 und 8 ab 0,732.
- A4
- B6
- C8
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: B. 6
Das Radienverhältnis beträgt r₊/r₋ = 0,102/0,181 ≈ 0,564 und liegt im Bereich 0,414–0,732; erwartet wird daher eine oktaedrische Koordination, bei der das Kation von 6 Anionen umgeben ist (Koordinationszahl 6). Tatsächlich hat NaCl die Steinsalzstruktur, in der sowohl Na⁺ als auch Cl⁻ die Koordinationszahl 6 haben. Die Koordinationszahl 8 ist wie bei CsCl ab einem Radienverhältnis von 0,732 stabil, die Koordinationszahl 4 wie bei ZnS im Bereich 0,225–0,414. Der Gedanke hinter dieser Regel (erste Paulingsche Regel): Ist das Kation zu klein, stoßen die umgebenden Anionen aneinander und berühren das Kation nicht mehr, sodass die Koordinationszahl sinkt.