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"Metallationen"

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Moderator: Chemiestudent.de Team

Osmium
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"Metallationen"

Beitrag von Osmium »

Damit meine ich zum Beispiel das Permanganation.
Mit meinen derzeitigen Kenntnissen kann ich mir keinen Reim auf die Bindungsart in solchen Ionen machen.

Handelt es sich um kovalente Bindungen zwischen dem Metall und dem Sauerstoff, wenn ja wie kann sich sowas trotz der hohen Elektronegativität ausbilden? Warum gibt es sowas nur bei einigen Metallen?

Handelt es sich um Ionenbindung? Wenn ja, warum wird diese nicht im wässrigen Medium aufgelöst und wie kann sowas als geladener Cluster (?) bestehen?

Handelt es sich um ein besonders stabiles Komplex? Wenn ja warum wird das nicht kenntlich gemacht?


Und wie darf man sich dann "Chromsäure" vorstellen? Könnte man rein theoretisch durch Kationenaustausch auch aus Kaliumpermanganat eine "Permangansäure" herstellen?

Bitte um Erleuchtung :idea:


Gruß Osmium
alpha
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Beitrag von alpha »

Ja, Permangansäure ist grundsätzlich existenzfähig - das Milieu muss nur übel sauer sein, aber in Perchlorsäure (H2SO4 ist unpraktisch, da hygroskopisch, da geschehen andere Dinge), bin mir nicht sicher, wäre auch mit HCl denkbar, HCl in einem anderen Lösungsmittel als Wasser...

Chromsäure darf man sich kovalent denken. Permanganat ebenfalls.
Generell sind Verbindungen von Ionen in hoher Oxidationsstufe eher kovalent.
"Kovalent" wird nicht immer als Begriff verwendet, oft wird eher von einer "Koordinationsbindung" (oder so ähnlich) gesprochen - und dann von Komplexen statt von Molekülen, aber das Prinzip der Bindung ist eigentlich ähnlich/gleich - Sind nur eben Metallionen daran beteiligt...


Grüsse
alpha
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Rocky Balboa
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Beitrag von Osmium »

Also hat im Prinzip das Permanganat den gleichen Aufbau wie z.B. das Perchloration? Also im Zentrum ein Atom der (formellen?) Oxidationstufe +7, umgeben von 4 Sauerstoffatomen?
Wenn ich davon die Struktur zeichnen sollte, dürfte ich da auch die guten alten "Bindungsstriche" verwenden?

Gibt es also Metallationen nur bei einigen Metallen, weil man die anderen nicht weit genug oxidieren kann?
alpha
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Beitrag von alpha »

Ja, du darfst/musst Bindungsstriche Zeichnen. - Dürftest das ganze auch Tetraeder nennen.
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Rocky Balboa
Osmium
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Beitrag von Osmium »

Das interessiert mich jetzt...

Wichtige Ursachen für das unterschiedliche chemische Verhalten von Metallen und Nichtmetallen sind ja die die unterschiedlichen ersten Ionisierungsenergien und Elektronegativitäten.
Habe leider keine Quelle da um das nachzusehen, aber könnte man annehmen, dass sich diese bei höheren Oxidationsstufen annähern und die Ionen ähnliche Verhalten aufzeigen? (wie zum Beispiel die besprochene Bindung von Oxidionen)

Stammen die Oxidionen aus dem Wasser, wenn ich zum Beispiel Braunstein oxidieren? Kann man daraus schlussfolgern das man leichter Permanganationen im basischen Medium erhalten kann, "weil die Protonen ja auch irgendwo hin müssen"?
AV
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Beitrag von AV »

Naja, die elektronegativitäten, wie du sie kennst, die gelten streng genommen nur für die reinen elemente (in der oxidationsstufe 0) und eigentlich auch nur in der gasphase (zumindest die rechnerischen ENs).
Mit jedem elektron aber, dass du einem Atom wegnimmst, wird dieses natürlich elektronegativer, schliesslich ist es jetzt positiv geladen; negativ geladene elektronen werden nun also schon allein wegen der coulomb-Kräfte stärker angezogen. Wenn du nun ein Metall in der Oxidationsstufe +7 hast, dann kannst du davon ausgehen, dass das schon ziemlich elektronegativ ist. Von daher ist die Annahme einer weitgehend kovalenten bindung gar nicht mal verkehrt. Genau genommen aber ist Permanganat ein charge-Transfer-komplex.

Woher nun die Sauerstoffe bei einer Oxidation kommen kann sehr unterschiedlich sein. entweder können sie vom reaktionspartner stammen, der reduziert wird, oder aber vom Wasser (welches sich die dann aber wiederum vom reaktionspartner holt, wenn es nicht selbst dieser Partner ist).

Permanganat ist aber nicht nur im basischen halbwegs stabil, sondern auch im sauren milieu. Halbwegs deshalb, weil sich Permanganat in wässriger lösung mit der Zeit zersetzt (weshalb es auch nicht unbedingt als Urtiter geeignet ist). Man muss halt darauf achten, dass kein reaktionspartner anwesend ist, den es oxidieren könnte.

Nochmal zur Perchlorsäure:
Diese Verbindung ist natürlich prinzipiell denkbar, und von ihr leitet sich das Permanganat ab, aber real ist die Verbindung nicht existent. Die vorgeschlagene HCl beispielsweise würde zu Chlorgas oxidiert werden, wobei Mncl2, KCl und Wasser als nebenprodukte entstehen.
Ichwiess aber gerade nicht, ob es nicht vielleicht mal jemand in sogenannten Supersäuren versucht hat, Permangansäure herzustellen. das könnte vielleicht noch so gerade gehen, weil die entsprechenden verbindungen bereits alle hochoxidiert sind ... andererseits würden hier vermutlich auch die entsprechenden halogenide oxidiert ...
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alpha
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Beitrag von alpha »

Ja, das mit der HCl war wohl eine doofe Idee... Aber in Perchlorsäure könnte das doch gehen? - Oder was könnte man da oxidieren?

mit H2SiF6 und KMnO4 soll es gehen ;) Elektrolyse und Ionenaustausch ist in der Literatur auch angeführt.

Ein Problem ist immer die Anhydrid-Bildung:
2 HMnO4 --> Mn2O7 + H2O...


Grüsse
alpha
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