Zintl-Phasen PDF

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Zintl Phasen näher erläutert...

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Zintl-Phasen Zintl-Phasen bestehen aus Kationen elektropositiver Metalle wie Alkalimetallen, Erdalkalimetallen oder Lanthanoiden und aus einer anionischen HauptgruppenelementKomponente, die meist bei den Halbmetallen und bei den angrenzenden Elementen angesiedelt ist. Zintl-Phasen zeigen metallische Eigenschaften wie metallischen Glanz, sind dabei aber spröde und leiten den elektrischen Strom nur mäßig oder sind Halbleiter. Sie sind darin den Halbmetallen vergleichbar, die ebenfalls metallisch glänzen, dabei aber kovalente Bindungsverhältnisse und ähnliche Leitfähigkeitseigenschaften aufweisen. Die Struktur des anionischen Teils wird durch die Valenzelektronenzahl am Hauptgruppenelement bestimmt. Beispiele: Im Lithiumarsenid LiAs liegen Arsenatome mit einer negativen Ladung vor, die sechs Valenzelektronen besitzen. Diese verhalten sich damit wie Selenatome und bilden Spiralketten, in denen jedes Arsenatom zwei kovalente Bindungen zu zwei As-Nachbaratomen ausbildet. Im Calciumsilicid CaSi2 besitzt jedes Siliciumatom fünf Valenzelektronen und bildet Schichten von gewellten Sechsringen wie graues Arsen: Atome mit fünf Valenzelektronen erlangen eine Achterschale, indem sie drei kovalenten Bindungen ausbilden. Obwohl es sich um eine salzartige Verbindung und nicht um eine Zintl-Phase handelt, ist das Lithiumdisulfid Li2S2 ein gutes Beispiel: Die Schwefelatome verfügen in dieser Verbindung über sieben Valenzelektronen, benehmen sich wie Chloratome und bilden S22- - Moleküle.

Formel VE

B

Li2S2 FeS2 FeAsS NiP Sr2P2

7 7 7 7 7

1 1 1 1 1

CaSi LiAs CoAs3 InP3

6 6 6 6

2 2 2 2

5

3

Ba3Si4

CaSi2

Bemerkung zur Struktur der anionischen Komponente S22- - Hanteln wie Cl2 S22- - Hanteln AsS3- - Hanteln P24- - Hanteln P24- - Hanteln

Zickzack-Ketten Spiralketten (auch NaP, KAs, KSb) Vierringe As44Sechsringe In66-, Sesselkonformation, wie S6 5.5 2.5 Si46-, Butterfly-Typ mit zwei verschiedenen Si-Positionen Schichten aus gewellten Sechsringen wie graues Arsen

SrSi2

5

3

SrSi2 KGe CaC2

5 5 5

3 3 3

Vernetzte Spiralketten wie Hochdruck-Stickstoff Vernetzte Zickzack-Ketten Ge44- - Tetraeder wie P4 C22- - Hanteln wie N2

NaTl SrGa2 MgB2

4 4 4

4 4 4

Diamanttyp Graphittyp Graphittyp

Na3As7 Na3P11

Si48-, Si56Sn52-, tbp, 11 b. + 2 nb. e - - Paare, aber Wade, MZ-Bind., 5 nb. Paare Wie P4S3 gebaut Siehe Zeichnung, „Ufosan“

KP15 Ca3AlAs3 Ba6Sn2P6 Ba6Al2Sb6 Ba4SiAs4

Ähnelt einem Ausschnitt aus PHittorf Wie ein Kettensilicat Wie Ethan gebaut Wie Al2Cl6 gebaut „Tetraarsasilicat“-Octaanion

Rb14Si9 Na2Sn5...