Diskussion:Ionengitter

Mit dem Artikel habe ich so meine Probleme:

Ionengitter ist eine verbreitet gebräuchliche aber unkorrekte Bezeichnung für Ionenkristalle.

• Bereits im ersten Satz wird dem Besucher dieser Seite um die Ohren geschlagen, dass seine Suche nach dem Begriff Ionenkristall zwar erfolgreich war, er aber nicht gerade zu den wissenschaftlichen Leuchten gehört. So was ist zumindest ungeschickt.
• Es wäre besser zwischen "im eigentlchen Sinne" oder "im strengen Sinne" oder "im mathematischen Sinne" und "im weiteren Sinne" zu unterscheiden als zwischen "korrekt" und "unkorrekt".

Die Fehlbezeichnung Ionengitter rührt daher, dass die neben den reinen Metallen bekanntesten Beispiele für Kristalle mit kubischer Gitterstruktur Ionenkristalle sind: Cäsiumchlorid für die kubisch primitive und Natriumchlorid-Gitter (Kochsalz) für die kubisch-flächenzentrierte Struktur.

• Die "Fehlbezeichnung" rührt daher, dass Begriffe und Definitionen nicht für jeden die gleiche Bedeeutung haben müssen. Alles andere sind wohl eher Vermutungen. -Hati 16:55, 12. Mär 2005 (CET)

Da hab ich nicht genau genug gelesen.
Einen Versuch für einen ausführlichen Artikel habe ich hiermit gestartet. Die Kristall- un dsymetrie-spezialisten bitte ich konstruktive kritische Überprüfung. -Hati 14:42, 13. Mär 2005 (CET)

Schöne Erweiterung, macht die Sache mit den Ionenkristallen, die ich vermisst hatte, überflüssig. Ich habe auf Deine Anregung hin meine Bücher durchgeguckt: Mein gesammeltes Festkörperphysik-Zeug ist pedantisch und sagt "Ionenkristall", aber natürlich sagt Max Schmidt, Anorganische Chemie: "Ionengitter oder Ionenkristall". Jetzt könnte man über die Chemiker ablästern, lassen wir aber. Mir nehmen einfach beides rein und machen noch einen Redirect-Eintrag für "Ionenkristall"!? --He3nry 15:12, 13. Mär 2005 (CET)

Ich denke schon, dass da zwei verschiedene Dinge vorliegen: Ich verstehe Ionengitter als Bauprinzip, und Ionenkristall als (greifbares) Objekt. Und dann gäbe es noch das Kristallgitter ... Aber ok für redirect. :-) -Hati 15:43, 13. Mär 2005 (CET)

Die Schwierigkeit ist der Denkfehler, den die meisten Menschen bekommen, wenn sie über Ionen"gitter" nachdenken. Sie denken dann, dass auf den Ecken des Gitters Atome oder Ionen sitzen. Das ist aber eher die Ausnahme. Kristallographen nennen das dann "Spezielle Positionen". In den allermeisten Fällen liegen die Atome und Ionen nicht auf den Eckpunkten, sondern irgendwo im Gitter. Kristallographen nennen das dann "Allgemeine Positionen". Es gibt Proteinstrukturen mit tausenden Atomen. Diese liegen natürlich nicht auf den Eckpunkten des Gitters. Zum Thema Symmetrie: Das Gitter (Punktgitter) ist immer zentrosymmetrisch, d.h. es besitzt ein Inversionszentrum. Erst wenn man Atome oder Ionen in das Gitter bringt, können nicht-zentrosymmetrische Strukturen entstehen. Zur Beschreibung der Gittersymmetrie (also der Anordnung von mathematischen Punkten) genügen 14 Bravais-Gitter. Für die Beschreibung von Kristallstrukturen (Struktur = Gitter + Basis) sind 230 Raumgruppen nötig. Zum Schluss noch ein kleiner Gedankengang: In der Röntgenbeugung wird oft mit dem sogenannten "Reziproken Gitter" gearbeitet. Die Konstruktion des "Reziproken Gitters" ist relativ einfach, wenn das "Gitter" nur aus Punkten besteht. Wenn man sich das Gitter aber als Anordnung von Atomen und Ionen vorstellt, kann man kein "Reziprokes Gitter" konstruieren. Vorschlag: Lasst uns bei der Definition "Gitter = Punktgitter" bleiben. (PS: Ich bin kein pedantischer Physiker, sondern ein Chemiker, der in der Kristallographie arbeitet...). Martinl 16:07, 13. Mär 2005 (CET)

Ich bin aber einer, ein Metallphysiker, ich habe in reziproken Gittern quasi "gelebt". ;-) --He3nry 16:57, 13. Mär 2005 (CET)

Der "Denkfehler" liegt wohl nicht bei den Leuten, der Fehler (wenn mans mal so nenn will) liegt bei denen, die was erklären wollen, sollen (also auch bei mir). So ist für mich als Schmalspurchemiker erklärungsbedürftig:

1. Wenn zB Ionen "irgendwo" zwischen Gitterpunkten liegt, dürfte wohl die Röntgenstrukturanalyse nicht funktionieren oder? Irgendwie sind sie doch wohl nicht irgendwo, sondern in regelmäßigen Abständen etc.
2. Mir ist immer noch nicht klar, warum "Ionengitter" etc. verboten ist. Vielleicht schaffts doch noch jemand, das zu erklären. Ich wäre da schon flexibel, wenn es nicht die allgemeinen chemischen Lehrbücher gäbe, die diese Begriffe noch immer verwenden. Muss also auch so hier erscheinen. Was anderes ist es, den Begriff des "abstrakten" Punktegitters hier zu erklären und gegen Ionengitter et al abzugrenzen, so dass der allgemein informierte Nutzer eine chance hat, es zu verstehen. - Hati 08:46, 14. Mär 2005 (CET)

Einige Anmerkungen:

1. Zum ersten Punkt. Die Röntgenstrukturanalyse funktioniert, weil die Atome und Ionen in jeder Einheitszelle auf dem selben Platz liegen. Das nennt man Translationssymmetrie und ist die Grundlage der gesammten Kristallographie. Auf dem selben Platz bedeutet aber nicht, dass das die Eckpunkte des Gitters sind. Das ist wie gesagt eher die Ausnahme. Sonst gebe es keine nicht-zentrosymmetrischen Kristalle, keine Piezoelektrizität, keine Proteinkristalle (alle nicht-zentrosymmetrisch), keine nicht-lineare Optik, usw. usw.
2. Zum zweiten Punkt. Ich vermute, dass einige Chemie-Lehrbücher von Menschen geschrieben werden, die aus der synthetischen Chemie kommen. Diese Leute haben an manchen "Punkten" evtl. ihre Schwächen... ;-) (Das kann man natürlich auch von Strukturchemikern sagen, die dann im synthetischen Bereich ihre Schwächen haben). Wenn ich ein allgemeines Chemiebuch mit Stärken in der Strukturchemie empfehlen sollte, wäre das der "Riedel". Ansonsten gibt's natürlich die Lehrbücher der Festkörperchemie und der Kristallographie. Martinl 09:45, 14. Mär 2005 (CET)

Danke für die Mühe der Erklärung. Der Nebel lichtet sich allmählich. Jetzt fehlt nur noch das Sahnehäubchen der Erklärung, warum das Gitter nicht so gelegt wird, dass die Ionen mit den Gitterpunkten zusammenfallen. ... und dann wäre es schön, wenn das auch irgendwie in den Artikel käme ... -Hati 16:33, 14. Mär 2005 (CET)

Das Eckpunkte des Gitters haben immer eine sehr hohe Symmetrie (z.B. Zentrosymmetrie). Die Struktur (also die Atome und Ionen) sind aber meist nicht in der Lage, diese hohe Symmetrie zu erfüllen. Das einfache organische Molekül Benzol kommt in zwei möglichen Kristallformen vor, einer primitiven orthorhombischen und einer primitiven monoklinen Form. In beiden Fällen liegt der Mittelpunkt des Moleküls auf einem Eckpunkt des Gitters (Inversionszentrum), aber es liegen keine Atome auf den Eckpunkten. Im Fall des Glukosemoleküls hat das Molekül nur C₁-Symmetrie und alle Atome liegen auf allgemeinen Positionen (die Eckpunkte des Gitters sind komplett unbesetzt). Ein ähnliches Verhalten findet man in den meisten organischen Verbindungen und allen Proteinkristallen. Aber auch bei vielen Mineralien und anorganischen Verbindungen ist die Symmetrie des Kristalls niedriger als die Symmetrie des Gitters. Beispiel Pyrit (FeS₂). Das primitiv kubische Gitter von Pyrit hat die Symmetrie m3m, die Kristallstruktur von Pyrit hat die niederere Symmetrie m3. (Wenn man ein Pyrit-Mineral anschaut, sieht man die niederere Symmetrie schon äußerlich an den charakteristischen Riefen auf den Kristallflächen, die nur m3 Symmetrie haben). Martinl 17:41, 14. Mär 2005 (CET)

Nachtrag: Die Trennung von Gitter und Basis ist besonders wichtig bei der Röntgenbeugung. Das Gitter (Punktgitter) bewirkt die Position der Reflexe, also wo man den Reflex auf dem Detektor suchen muss. Die Basis (also welche Atome wo im Gitter liegen) bewirkt die Intensität der Reflexe, also wie stark der Reflex auf dem Detektor erscheint. Martinl 19:21, 14. Mär 2005 (CET)

"Riedel" ist mir nicht so leicht zugänglch wie der "Römpp", immerhin das Referenz-Nachschlage-Werk. Zitat: Kristallstrukturen. Häufig wird fälschlich für K. auch der Begriff *Kristallgitter verwendet. K. sind dreidimensional period. Muster aus kongruenten Gittern, deren Punkte durch die Schwerpunkte [Ladungs-, Masse-S.?] von Atomen, Ionen od. Mol[ekülen] besetzt sind ... In Ionengittern (z. B. NaCl) ... Bei Atomgittern ... in Metallgittern ...

1. Hier wird als nicht der Begriff Ionengitter etc. als falsch angresehen.
2. Der Difinitionssatz sollte mit allgemein verständlichen Ausdrücken in den Artikel eingearbeitet werden. Wer kann das?

-Hati 13:34, 17. Mär 2005 (CET)

Wollen wir uns jetzt Zitate um die Ohren hauen??? Der "Römpp" als Referenzwerk für Kristallographie? Soll ich jetzt lachen oder weinen? Martinl 15:44, 17. Mär 2005 (CET)

Schade - Diskussion wird doch pesönlich.

1. ... will ich überhaupt niemandem was um die Ohren hauen.
2. Wo steht, dass der Römpp ein Referenzwerk für Kristallografie ist?
3. Vielleicht kanst Du dich doch nochmal durchringen und sachlich argumentieren. Immerhin ist der Römpp nicht aus der Reihe "Was ist Was?". Es findet sich dort auch Literaturangaben. Dass er auch für mich nicht das non-plus-ultra ist hättest du auch an meinem kleinen Kommentar in eckigen Klammern entnehmen können.

-Hati 17:13, 19. Mär 2005 (CET) -Hati 17:13, 19. Mär 2005 (CET)

Hallo Hati, der Definitionssatz aus dem Römpp bringt uns nicht weiter. Martinl hat einfach sachlich recht. Wir unterscheiden Basis und Gitter. Gitter ist eine Konstruktion, mit deren Hilfe Symmetrie, Translation und Beugung erklärt werden. Basis berücksichtigt die Chemie, d.h. das konkrete Molekül. Natürlich liegt dann die Basis im Gitter. Alles was Du angemerkt hast (auch die Dinge, die ein Kristallograph oder ein Festkörperphysiker ggf. auch weggelassen hätte, insbesondere den nach wie vor nicht exakten Begriff Ionengitter) ist eingarbeitet. Insofern gibt es auch nichts mehr zu argumentieren. Du könntest jetzt hier auf der Diskussionsseite eine Einführung in die Kristallographie bekommen. Aber ist das wirklich sinnvoll? Wäre da ein Lehrbuch der Festkörerphysik nicht besser? --He3nry 17:51, 19. Mär 2005 (CET)

Wenn Ihr es zufrieden seid, dann will ich's auch sein. -Hati 18:07, 19. Mär 2005 (CET)