Salze und Ionenbindung — Ionengitter, Verhältnisformel, Eigenschaften

Kationen und Anionen

Ein Salz besteht aus geladenen Teilchen. Metall-Atome geben Elektronen ab und werden zu positiv geladenen Kationen, Nichtmetall-Atome nehmen sie auf und werden zu negativ geladenen Anionen. Bei den Hauptgruppenelementen erreichen beide dadurch die Edelgaskonfiguration.

Tool

Periodensystem – Atome und Ionen

Im Periodensystem der Atome und Ionen kannst du ablesen, welche Ionen die Element-Atome bilden.

10 Übungsaufgaben

Atom, Molekül oder Ion

Auswählen Ionen: Kationen und Anionen Sortieren Atom, Kation oder Anion? Sortieren Atom, Molekül oder Ion? Sortieren Molekül-Ionen nach Ladung einordnen Sortieren Moleküle oder Ionen?

Ladung und Elektronenzahl

Sortieren Anionen nach Ladung sortieren Sortieren Kation oder Anion? Sortieren Kationen nach Ladung sortieren Ergänzen Ion: Element und Ladung Ergänzen Ionen: Protonen, Elektronen, Ladung

Ionenbildung

Bei der Reaktion eines Metalls mit einem Nichtmetall gehen Elektronen vom Metall-Atom auf das Nichtmetall-Atom über: Es entstehen Kationen und Anionen. Solche Salzbildungsreaktionen verlaufen stark exotherm.

Simulation

Reaktionsgleichungen ausgleichen – Salzbildung, Teilgleichungen

Die beiden Simulationen zeigen dir die Salzbildung auf Teilchenebene, mit den beiden Tools stellst du die Gesamtgleichung und die Teilgleichungen mit dem Elektronenübergang auf.

6 Übungsaufgaben

Elektronenübergang bei der Salzbildung

Sortieren Elektronenübertragung bei der Salzbildung Sortieren Salzbildung aus Elementen Mehrfach Reaktionsgleichungen – Metall und Nichtmetall (Redox) Mehrfach Salzbildung und Gitterenergie

Ionenbindung gegen Elektronenpaarbindung

Auswählen Bindungstyp: Übersicht Sortieren Elektronenpaarbindung oder Ionenbindung?

Ionenbindung – Ionengitter

Die Ionenbindung ist die Anziehung zwischen Kationen und Anionen. Sie wirkt nicht gerichtet auf einen bestimmten Partner wie die Elektronenpaarbindung, sondern nach allen Seiten — deshalb bilden Salze keine Moleküle, sondern ein Ionengitter.

Im Kristall sitzen die Ionen in einem regelmäßigen Gitter, jedes umgeben von Ionen der jeweils anderen Sorte. Diese Anordnung erklärt fast alle Eigenschaften der Salze: die hohe Schmelztemperatur, die Härte und die Sprödigkeit — verschiebt man eine Schicht, treffen gleich geladene Ionen aufeinander und der Kristall zerspringt.

3D Viewer

Ionengitter – räumlicher Aufbau von Salzkristallen

3D Viewer

Kristallstrukturen von Salzen und Mineralen

Simulation

Kristallisation aus einer Salzlösung

Die beiden 3D Viewer zeigen dir Ionengitter und Kristallstrukturen von allen Seiten, die Simulation lässt einen Kristall aus einer Lösung wachsen.

3 Übungsaufgaben

Aufbau des Salzkristalls

Auswählen Ionenbindung und Salzkristalle Auswählen Salze: Aufbau und Eigenschaften Mehrfach Salze – Grundlagen

Die Verhältnisformel

Die Verhältnisformel beschreibt das kleinste ganzzahlige Anzahlverhältnis der Kationen und Anionen im Ionengitter. Sie ergibt sich zwingend aus den Ionenladungen: Die Formeleinheit ist nach außen ungeladen, deshalb gehören zu einem Ca²⁺ genau zwei Cl⁻.

Tool

Verhältnisformeln von Salzen erstellen

Mit dem Tool übst du das Aufstellen von Verhältnisformeln — auch für Salze mit Molekülionen und mit Übergangsmetall-Ionen.

15 Übungsaufgaben

Aus den Ladungen zur Formel

Auswählen Verhältnisformeln von Salzen Zuordnen Salze und ihre Verhältnisformeln Zuordnen Von den Ionen zur Verhältnisformel Sortieren Verhältnisformel: Kation-zu-Anion-Verhältnis Mehrfach Verhältnisformel von Salzen Ergänzen Salze: Anion bestimmen

Salze mit Molekülionen

Auswählen Molekülionen und Salze mit Molekülionen Zuordnen Salze mit Molekül-Ionen Zuordnen Salze mit Molekül-Ionen Mehrfach Salze mit Molekülionen Ergänzen Ionen zur Verhältnisformel (Molekülionen)

Salze mit Übergangsmetall-Ionen

Auswählen Salze der Nebengruppen-Metalle Zuordnen Salze mit Übergangsmetall-Ionen Zuordnen Salze mit Übergangsmetall-Ionen Ergänzen Ionen zur Verhältnisformel (Übergangsmetalle)

Salze benennen

Der Name nennt zuerst das Kation, dann das Anion mit der Endung -id, -at oder -it: Natriumchlorid, Calciumcarbonat, Kaliumnitrit. Das Anzahlverhältnis steht nie im Namen, denn es ergibt sich zwangsläufig aus den Ladungen. Bei Metallen, die unterschiedliche Kationen bilden können (z. B. Fe²⁺, Fe³⁺), wird die Ladung als römische Ziffer ergänzt.

4 Übungsaufgaben

Name und Formel

Auswählen Salze: Formeln und Namen Auswählen Salze benennen und Verhältnisformeln Mehrfach Salze benennen Ergänzen Salze benennen

Eigenschaften der Salze

Die Eigenschaften der Salze folgen aus dem Bau des Ionengitters: Sie bilden harte, spröde Kristalle. Sie schmelzen erst bei hohen Temperaturen, weil die Anziehung zwischen den Ionen stark ist. Im festen Zustand leiten sie den Strom nicht, gelöst oder geschmolzen dagegen schon — dann sind die Ionen frei beweglich. Und ob sich ein Salz löst, entscheidet die Differenz zwischen Gitterenergie und Hydratationsenergie.