Simulation: Synthese von Kochsalz

Was ist Kochsalz?

Kochsalz (NaCl) ist ein Salz: Es besteht nicht aus Molekülen, sondern aus Ionen – positiv geladenen Natrium-Ionen (Na⁺) und negativ geladenen Chlorid-Ionen (Cl⁻). Diese ordnen sich zu einem regelmäßigen Ionengitter. Das Zahlenverhältnis der Ionen ist 1:1, daher die Verhältnisformel NaCl.

Wie entsteht Kochsalz?

Kochsalz entsteht aus zwei Elementen: dem Metall Natrium (Na) und dem Nichtmetall Chlor (Cl₂). Reagiert ein Metall mit einem Nichtmetall, bildet sich ein Salz. Die Reaktionsgleichung lautet: 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl.

Was geschieht auf Teilchenebene?

Beim Erhitzen schmilzt zuerst das feste Natriumgitter, dann verdampft das Natrium. Treffen Natrium- und Chlor-Teilchen aufeinander, gibt jedes Natrium-Atom ein Elektron an ein Chlor-Atom ab. So entstehen geladene Teilchen: positiv geladene Natrium-Ionen (Na⁺) und negativ geladene Chlorid-Ionen (Cl⁻).

Ein Hinweis zum Modell

Die Simulation spaltet zunächst alle Cl₂-Moleküle in einzelne Cl-Atome auf. Das macht den Elektronenübergang Teilchen für Teilchen sichtbar. In Wirklichkeit ist bei diesen Temperaturen immer nur ein winziger Bruchteil der Moleküle gespalten; die Reaktion läuft überwiegend direkt zwischen Natrium und Cl₂-Molekülen ab. Die Bilanz ändert das nicht: Aus zwei Natrium-Atomen und einem Cl₂-Molekül entstehen zwei Formeleinheiten NaCl.

Oxidation und Reduktion

Die Elektronenabgabe des Natriums nennt man Oxidation, die Elektronenaufnahme des Chlors Reduktion. Beides geschieht gleichzeitig – deshalb ist die Kochsalzbildung eine Redoxreaktion.

Das Ionengitter

Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an (Ionenbindung) und ordnen sich zu einem regelmäßigen Ionengitter. Dabei wird Energie frei – die Reaktion ist stark exotherm. Im Gitter sitzt jedes Na⁺-Ion von Cl⁻-Ionen umgeben und umgekehrt; das Verhältnis ist 1:1, daher die Verhältnisformel NaCl.