Metall-Metall-Bindung

Eine Metall-Metall-Bindung im engeren Sinne ist eine gerichtete chemische Bindung zwischen einzelnen Metallatomen. Im Gegensatz dazu ist die metallische Bindung eine ungerichtete Bindung zwischen vielen Metallatomen.

Die Metall-Metall-Bindung im engen Sinne kommt durch ein oder mehrere gemeinsame Elektronenpaare zustande und ist daher eine Elektronenpaarbindung. Je nach Zahl der bindenden Elektronenpaare (eins, zwei, drei, vier oder fünf) handelt es sich um eine Einfach-, Doppel-, Dreifach-, Vierfach- oder Fünffachbindung.

Verbindungen mit Metall-Metall-Bindung, insbesondere wenn sie mehr als zwei verbundene Metallatome haben, werden auch als Metallcluster bezeichnet.

Beispiele

Strukturformel von Dimangandecacarbonyl

Einfachbindung: [Mn₂(CO)₁₀], [Re₂(CO)₁₀], [Mo₂Cl₉]³⁻. Auch im Dieisennonacarbonyl [Fe₂(CO)₉] liegt nach[1] eine Metall-Metall-Einfachbindung vor, wobei es aber Argumente gegen diese Bindung gibt.[2]
Doppelbindung: [Re₃Cl₉] im Rhenium(III)-chlorid [3]
Dreifachbindung: [W₂Cl₉]³⁻
Vierfachbindung: [Re₂Cl₈]²⁻, Octamethyldimetallat-Anionen: [Cr₂Me₈]⁴⁻, [Mo₂Me₈]⁴⁻, [W₂Me₈]⁴⁻
Fünffachbindung: z. B. zwischen Chrom- oder Uranatomen
Sechsfachbindung: wird für die Bindung in den zweiatomigen Molekülen Dimolybdän Mo₂ und Diwolfram W₂ diskutiert.

Einwertige Verbindungen von Quecksilber und verwandte Strukturen

Elementarzelle von Quecksilber(I)-fluorid. Man erkennt die langgestreckten geraden F–Hg–Hg–F-Moleküle

Alle Quecksilber(I)-Verbindungen, z. B. die Halogenide Quecksilber(I)-fluorid Hg₂F₂, Quecksilber(I)-chlorid Hg₂Cl₂, Quecksilber(I)-bromid Hg₂Br₂ und Quecksilber(I)-iodid Hg₂I₂, sowie das einwertige Quecksilber(I)-oxid Hg₂O und das Quecksilber(I)-nitrat Hg₂(NO₃)₂, enthalten eine Anordnung von zwei aneinander gebundenen Quecksilberatomen, d. h. eine Hg–Hg-Bindung. Mit den daran gebundenen Liganden (L z. B. F, Cl, Br, I) wird eine lineare, d. h. auf einer Geraden liegende, Struktur L–Hg–Hg–L gebildet.

Es sind auch Quecksilberpolykationen bekannt, die aus Ketten von aneinander gebundenen Hg-Atomen bestehen, die insgesamt zwei positive Ladungen tragen, wie das Hg₃²⁺.

Bei Zink und Cadmium ist die einwertige Oxidationsstufe weniger stabil und daher seltener. Bei erhöhter Temperatur hat ein Gemisch aus Zink und ZnCl₂ eine erhöhte Flüchtigkeit, was durch die Gegenwart von Zn₂Cl₂ erklärt wird. Einwertiges Cadmium ist im Chloroaluminat Cd₂[AlCl₄]₂ enthalten.[4]

Metalldämpfe

Lithiumdampf enthält etwa 1 % Li₂-Moleküle[5], Natriumdampf etwa 16 % Na₂-Moleküle.[6]

Einzelnachweise

A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1785.
Jee Hwan Jang, Jung Goo Lee, Hosull Lee, Yaoming Xie, Henry F. Schaefer III: Molecular Structures and Vibrational Frequencies of Iron Carbonyls: Fe(CO)₅, Fe₂(CO)₉, and Fe₃(CO)₁₂. In: The Journal of Physical Chemistry A. Band 102, Nr. 27, 1998, S. 5298–5304, doi:10.1021/jp981356o.
A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1626–1627.
A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1495.
A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1260.
A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1273.

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[1] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1785.

[2] Jee Hwan Jang, Jung Goo Lee, Hosull Lee, Yaoming Xie, Henry F. Schaefer III: Molecular Structures and Vibrational Frequencies of Iron Carbonyls: Fe(CO)₅, Fe₂(CO)₉, and Fe₃(CO)₁₂. In: The Journal of Physical Chemistry A. Band 102, Nr. 27, 1998, S. 5298–5304, doi:10.1021/jp981356o.

[3] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1626–1627.

[4] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1495.

[5] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1260.

[6] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1273.