Schmelz- und Siedepunkt der Alkalimetalle

[KJay]

Moin!

Warum sinken Schmelzpunkt, Siedepunkt und Sublimationsenthalpie der Alkalimetalle mit steigender Ordnungszahl?

Was passiert überhaupt genau, wenn Metalle schmelzen? Dann fangen doch die Atomrümpfe im Elektronengas an zu schwingen und müssten sich dann ja auch gegeneinander bewegen. Da die Metalle auch im flüssigen Zustand leiten, müsste das Elektronengas ja erhalten bleiben.
Aber was führt jetzt dazu, dass Li einen viel höheren Schmelz- und Siedepunkt hat, als z.B. K? Li ist kleiner und hat - ohne das Valenzelektron - eine höhere Ladungsdichte, aber kann das dazu führen, dass der Atomrumpf sich bei höherer Temperatur nicht so schnell bewegt??

Bin etw. verwirrt...

thx

[bj]

auf die schnelle hab ich im Ho-Wi folgendes gefunden:

"Die mit steigendem Atomgewicht abnehmende Neigung zur Bildung kovalenter Bindungen drückt sich in den fallenden Dissoziationsenergien für die zweiatomigen Gasmoleküle E2 und im relativ hohen Siedepunkt des Lithium aus."

[KJay]

Danke, aber versteh ich nich so richtig...

Also je höher das Atomgewicht, desto weniger Neigung zur kovalenten Bindung. Und je höher die Neigung zur kovalenten Bindung, umso höher sind auch die Siedepunkte, weil kovalent besser hält als metallisch?
Aber das kann ja so auch nicht stimmen, sonst hätte ja die ganzen Metalle sehr niedrige Siedepunkt und der Rest krass hohe! *g*

[bj]

du kannst nicht alle metalle auf die gleiche art miteinander vergleichen.
das geht nur in gewissem masse mit metallen derselben gruppe, da diese die gleiche elektronenkonfiguration haben.

zur kovalenten bindung und ihrem einfluss zum siedepunkt:
die kovalente bindung ist nicht für die bindung im feststoff bzw. in der flüssigkeit zuständig (ein gewisser anteil wird wohl schon vorhanden sein), es geht darum, dass in der gasphase dimere gebildet werden und das zu verdampfende teilchen somit die doppelte masse hat - was dann mehr energie (temperatur) braucht.
die dimere haben dann auch eine bessere polarisierbarkeit als ein einzelnes atom, was sie wiederum leichter zur kondensation treibt.

[KJay]

zur kovalenten bindung und ihrem einfluss zum siedepunkt:
die kovalente bindung ist nicht für die bindung im feststoff bzw. in der flüssigkeit zuständig (ein gewisser anteil wird wohl schon vorhanden sein), es geht darum, dass in der gasphase dimere gebildet werden und das zu verdampfende teilchen somit die doppelte masse hat - was dann mehr energie (temperatur) braucht.
die dimere haben dann auch eine bessere polarisierbarkeit als ein einzelnes atom, was sie wiederum leichter zur kondensation treibt.

Sorry, aber das versteh ich nun gar nicht.
Wg. der Dimere ist der Siedepunkt höher (doppelte Masse) und gleichzeitig niedriger (leichtere Kondensation)???
1.) Was haben jetzt die Dimere damit zu tun, welche Alkalimetalle einen höheren und welche einen niedrigeren Siedepunkt/Schmelzpunkt haben?
2.) Bilden Alkalimetalle in der Gasphase überhaupt Dimere? Meine mich erinnern zu können, gelesen zu haben, dass die Atome in der Gasphase meist einzelnd vorkommen...

Hoffe, ich treibe Dich nicht in den Wahnsinn... *g*

[bj]

Das sie Dimere bilden können steht im Ho-Wi, wobei es beim Li am ausgeprägtesten zu sein scheint (1% Dimere in der Gasphase).

Wenn die Kondensation leicht geschieht, dann brauchst du viel Energie für die Umkehrung - also die Verdampfung. Demnach muss die Temperatur höher sein damit das geschehen kann -> höherer Siedepunkt.

Die ganze Dimer-Geschichte kann die Siedepunkte nur zum Teil erklären.
Es muss aber noch was anderes dahinterstecken, wie der Trend in der Gruppe zustandekommt.

Zum Schmelzpunkt:
Ich glaube mich zu erinnern, dass die Gitterenergie von Alkalimetallsalzen wie z. B. MCl von oben nach unten abnimmt, da die Atome grösser werden, und somit deren Ladungsdichte abnimmt -> kleinere Coulomb-Anziehung zwischen den Ionen.
Kleinere Gitterenergie -> tieferer Schmelzpunkt.
Ich bin mir aber nicht sicher, ob man dies auf das Elektronengas im metallischen Zustand übertragen kann...

[Ardu]

Naja, ich würde mal sagen, da ja die Atomradien in der Reihe Li, Na, K, Rb, Cs, Fr zunehmen, die "Menge" des Elektronengases, die diese immer größer werdenden Atomrümpfe zusammenhalten muss, aber konstant bleibt, werden eben die kleinen Li-Atome besser zusammengehalten als die fetten Francium-Atome.
Und die Gitterenergie ist ja indirekt proportional zu r bei Salzen. Kann ich mir gut vorstellen, dass das auch bei Metallen eine Rolle spielt. Würde ja auch passen. Um so großer der Radius, um so geringer ist die Gitterenergie. Fragt sich nur, ob man dann für das "Gegenion" das Elektron nehemen darf...
Wenn ich Zeit habe, schau ich mal heute Abend nach, was ich so finden kann in meinen Büchern...

Taleyra

[KJay]

Naja, ich würde mal sagen, da ja die Atomradien in der Reihe Li, Na, K, Rb, Cs, Fr zunehmen, die "Menge" des Elektronengases, die diese immer größer werdenden Atomrümpfe zusammenhalten muss, aber konstant bleibt, werden eben die kleinen Li-Atome besser zusammengehalten als die fetten Francium-Atome.

Das klingt schön einfach und logisch! Danke! Hätte man ja fast selbst drauf kommen können/sollen... *g*

[Ardu]

Hab jetzt noch mal nachgeschaut und auch nichts besseres mehr gefunden.

Taleyra

[Beamer]

Taleyra stellt hier wild neue theorien über atombau, und Bindungen auf^^




wann gibts die erste theoretische abhandlung zu kaufen?

Beamer

[Ardu]

Ich arbeite dran

Ne, im Ernst, die bindenden Kräfte in einem Metall kommen ja dadurch zustanden, dass man durch die vielen Überlappungen von Orbitalen Bänder bekommt, die dann entsprechend mit Elektronen aufgefüllt werden. Bei den Alkalimetallen hat man dann das s-Band, dass zur Hälfte gefüllt ist.

So, und jetzt geht es los, mit gerichteten Bindungsanteilen, dem Maß der Orbitalüberlappung, den daraus resultierenden Bandbreiten, Zustandsdichte... Und wenn man dann alles ganz genau ausrechenen wollen würde, dann müsste man jetzt den Computer anwerfen und ein paar Quantenmechanische Rechnungen durchführen.

Ich find's eigentlich ganz anschaulich überschlagsmäßig so zu tun, als wären es Li+ Kationen und e- Anionen und das ganze dann Über die Gitterenergie zu erklären. Und sowas in der Richtung hab ich auch im HoWi gelesen.

Taleyra