Ich will micht heute einem Begriff zuwenden, der regelmäßig genannt, aber viel zu wenig erklärt wird. Dies sind nicht-stoechiometrische Verbindungen.

Wir alle wissen, dass eine Verbindung mit der Summenformel \((\ce{H2O})\) zwei Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom enthält. Im Unterschied zu diesen molekularen Verbindungen, gibt es noch reichlich weitere anorganische Verbindungsklassen wie etwa Salze, Metallkomplexe und Metalloxide. Diese treten nicht molekular auf und die Summenformel beschreibt demnach nicht die Anzahl an Atomen in einem Molekül, sondern das Verhältnis der Atome im Feststoff.

Eine Summenformel wie \(\ce{NaCl}\) besagt also, dass das Verhältnis der Natrium- zu den Chloridionen gleich ist also, dass pro Mol Natrium ein Mol Chlorid im Kochsalz enthaten ist. Man redet hier von einem stoechiometrischen Verhältnis. Doch gilt dies für jede Verbindung? Nein! Und damit wären wir auch schon bei den nicht-stoechiometrischen Verbindungen, die – oh Wunder – so heißen, da sie sich halt nicht stoechiometrisch verhalten.

Nicht-stoechiometrische Verbindungen weisen eine wechselnde Zusammensetzung auf und sind eigentlich nur in der Anorganik bekannt. Ein bekanntes Beispiel für eine nicht-stoechiometische Verbindung ist Eisen(II)-oxid \((\ce{FeO})\). Doch warum ist diese Verbindung nicht stoechiometrisch? Nun, das liegt an der guten Oxidierbarkeit des zweiwertigen Eisens. Ein geringer Teil der Eisen(II)-Ionen wird nämlich zu Eisen(III)-Ionen oxidert. Wie ihr sicherlich wisst, hat das Eisen(III)-oxid eine andere Summenformel als das Eisen(II)-oxid, nämlich \(\ce{Fe2O3}\). Und damit haben wir das gesamte Problem bereits beschrieben. Das Oxid \((\ce{FeO})\) enthält geringe Teile an Eisen(III)-Ionen. Um die Ladung auszugleichen werden für drei fehlende Eisen(II)-Ion zwei Eisen(III)-Ione benötigt. Die Summenformel der entstehenden Verbindung ist damit jedoch nicht mehr genau \((\ce{FeO})\), sondern – in diesem Fall – \(\ce{Fe_{0.95}O}\).

Hier noch einige andere, nicht-stoechiometrische Verbindungen:

• \(\ce{Fe_{1-x}S}\) wobei x = 0 bis 0.2
• \(\ce{ZnO}\)
• \(\ce{MoO3}\)