Zijn mineralen ionisch of covalent?

In moleculen worden elementen niet alleen met elkaar gemengd, maar worden ze verbonden door chemische bindingen. Chemische bindingen in mineralen zijn er in vier soorten: covalent, ionisch, metallisch, of Van der Waals, waarbij covalente en ionische bindingen het meest voorkomen. In de meeste mineralen kunnen twee of meer van deze bindingstypen naast elkaar voorkomen.

Covalente bindingen zijn zeer sterke bindingen die gevormd worden wanneer atomen elektronen delen met naburige atomen. Zwavelen beide natuurlijke vormen van koolstof, grafiet en diamantzijn covalent gebonden mineralen. Dat geldt ook voor kwarts, dat alleen silicium en zuurstof bevat.

Ionische bindingen zijn sterke bindingen die ontstaan wanneer elektronen van het ene element naar het andere worden overgebracht. Omdat elektronen een negatieve elektrostatische lading dragen, wordt het element dat extra elektronen krijgt een negatief geladen ion, een een anion. Het element dat het elektron wordt een positief geladen ion, een kation. De aantrekkingskracht tussen tegengestelde ladingen bindt anionen en kationen samen in ionische verbindingen. De meeste metalen (de

elementen ijzernikkel, lood, aluminiumenz.) bestaan in de natuur als kationen en niet als elektrisch neutrale atomen. Hun minerale verbindingen zijn daarom gewoonlijk ionisch. Dit geldt ongeacht of zij verbonden zijn met één niet-metaal, zoals in oxiden (zuurstof), of met twee, zoals in sulfaten (zwavel en zuurstof) en carbonaten (koolstof en zuurstof).

Metaalbindingen zijn over het algemeen zwakker dan covalente of ionische bindingen, wat verklaart waarom metallisch gebonden mineralen (echte metalen), zoals zilver, goud, en koperkunnen worden bewerkt – tot vlakke platen worden geslagen, of tot dunne draden worden getrokken. In metaalbindingen bewegen de elektronen zich voortdurend door het kristal tussen de aangrenzende atomen, waardoor hun lading opnieuw wordt verdeeld. Door deze stroom van elektronen zijn echte metalen ook goede elektrische geleiders.

Van der Waals-bindingen zijn zeer zwakke bindingen die worden gevormd door restladingen van de andere soorten chemische bindingen. Grafiet is waarschijnlijk het beste voorbeeld van de aard van Van der Waals-bindingen. De atomen in de koolstoflagen van grafiet zijn covalent aan elkaar gebonden, maar een zwakke restlading trekt de lagen naar elkaar toe. Van der Waals bindingen maken grafiet tot een zeer zacht mineraal, uitstekend geschikt voor gebruik in potloodstift.

Misschien bent u ook geïnteresseerd in de volgende onderwerpen