Atomverbände. In stabilen Verbindungen, die auf der Erde existieren besitzen die Elemente meist die Elektronenkonfiguration

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1 Atomverbände Möglichkeit 1: Abgabe von Elektronen bei gleichzeitiger Aufnahme durch einen Reaktionspartner --> SALZE In stabilen Verbindungen, die auf der Erde existieren besitzen die Elemente meist die Elektronenkonfiguration 1 der stabilen Edelgase --> Edelgasregel

2 Was ist ein Salz? Ein Salz ist eine bestimmte Art einer chemischen Verbindung. Es ist also ein Zusammenschluss von Elementen. Welche Elemente kommen in Frage? Die Salze bestehen aus Metallen und Nichtmetallen. Wären nur Metalle beteiligt, so spräche man von einer Legierung, wären nur Nichtmetalle beteiligt so, spräche man von Molekülen. 2

3 Warum bilden sich Salze? Salze sind auf der Erde häufig. Im Meerwasser ist Salz enthalten (ca. 3,5g/l) und zwar insg. 4,8 Billiarden Tonnen. Würde man dieses Salz auf der Erdoberfläche aufschichten, so wären die Decke 60m dick. Die Entstehung von Salzen lief in der Natur also wohl einfach und häufig ab. Warum? V: Reaktion von Aluminium mit Brom zu Aluminiumbromid. 3

4 Um den Chemismus zu verstehen, der bei der Bildung der Salze abläuft, müssen wir das PSE rekapitulieren bzw. es gut kennen. Nur so können wir später Salze auch analysieren und damit deren Eigenschaften herausfinden. 4

5 Warum bilden sich Salze? Salze bilden sich, da im Salz die Atome einen Zustand (Elektronenkonfiguration) einnehmen, der dem eines Edelgases gleicht und der damit stabiler (energieärmer ist). Diesen Zustand erreichen die Atome durch Abgabe oder Aufnahme von Elektronen. Salze bestehen aus Ionen. 5

6 Rekapitulation PSE Knobelfragen (besprecht euch mit euren Nachbarn): - Wo stehen die Metalle im Periodensystem? - Aus welcher Zahl kann man die Anzahl Elektronen in einem Atom ablesen? - Aus welcher Zahl kann man die Zahl der Valenzelektronen (Aussenelektronen) ablesen, welche die chemischen Eigenschaften bestimmen? - Welche Elementgruppe ist sehr reaktionsträge? - Wo stehen die Nichtmetalle im PSE? - Was unterscheidet die Metalle von den Edelgasen bezüglich der Elektronen in der äussersten Schale? - Was unterscheidet die Nichtmetalle von den Edelgasen bezüglich der Elektronen in der äussersten Schale? - Was ändert sich, wenn ein Atom seine Protonenzahl ändert, seine 6 Neutronenzahl ändert, seine Elektronenzahl ändert?

7 Bsp. Entstehung von Salzen Salze entstehen bei der Reaktion von Metallen mit Nicht- Metallen. Auch Kochsalz kann so hergestellt werden. 7

8 Erste Zusammenfassung Metalle und Nichtmetalle reagieren gerne miteinander zu Salzen. Salze bestehen aus Ionen. Die Ionen besitzen Elektronenzahlen (Elektronenkonfiguration), die denen der Edelgase gleichen. Metalle bilden positive Ionen (Kationen), Nichtmetalle negative Ionen (Anionen). Die Ionen ziehen sich gegenseitig an. 8

9 Salzbildung = Elektronenübertragung Bei der Bildung von Salzen werden Elektronen von einem Metallatom auf ein Nichtmetallatom übertragen. Eine Elektronenabgabe bezeichnet man als Oxidation (lat. dare = geben). Dabei entsteht ein Metallkation. z.b. Mg --> Mg e - Eine Elektronenaufnahme bezeichnet man als Reduktion (lat. reducere = zurück führen). Dabei entsteht ein Nichtmetallanion. z.b. Cl + 1e - --> Cl - Beide Reaktionen laufen nur gemeinsam. Man bezeichnet solch einen Vorgang als Redoxreaktion. 9 z.b. Mg + Cl 2 --> MgCl 2

10 Die chemische Formel von Salzen Salze bestehen aus Ionen. Die Ionen sind geladen, wobei ihre Anziehungskraft auf ein entgegengesetzt geladenes Ion kugelförmig in alle Richtungen abstrahlt. Daher umgibt sich ein Ion rundherum mit ungleichnamig geladenen Ionen. Auf diese Weise entsteht ein Ionengitter/ Kristallgitter. Die kleinste sich wiederholende Einheit im Gitter ist die Formeleinheit. Das Verhältnis der Ionen in ihr bildet den Namen (Verhältnisformel) des Salzes. NaCl 10

11 Kochsalz und was noch? Nicht nur aus Natrium und Chlor kann ein Salz entstehen, sondern auch aus anderen Metallen und Nichtmetallen. Der Name der Salze ergibt sich aus dessen Verhältnisformel. Um diese zu ermitteln muss die Ladung der beteiligten Ionen bekannt sein. Bei natürlich vorkommenden Ionen ergibt sich diese nach unten stehender Tabelle. In der Formel gleicht sich die Anzahl positiver Ladungen und der negativer Ladungen aus. 11

12 Nomenklatur der Salze Salze, die nur aus zwei Ionensorten bestehen, sind relativ einfach zu benennen. In der Formeleinheit steht stets das Metallkation vorne, das Nichtmetallanion hinten. So wird auch der Name gebildet: Deutscher Name des Metalls + Name des Nichtmetalls (meist gekürzt) + Endung -id Es gibt auch Salze, die aus mehr als zwei Atomen bestehen. Dabei treten Molekül-Ionen auf, die (mit einer Ausnahme) negativ geladen sind. Wir werden sie später kennen lernen. Beispiele sind: NH (Ammonium), CO 2-3 (Carbonat)...

13 Verhältnis der Zahl der Ionen Um umgehkehrt vom Namen eines Salzes auf seine Formel zu kommen, muss man noch zusätzlich bedenken, dass die Summe der Ladungen der beteiligten Ionen Null ergeben muss, da die Salze ungeladene Stoffe sind. Entsprechend muss ein Index in der Formel stehen. 13

14 Aufgabe: Bildung von Salzen 1. Jeder zieht ein Lösli/ erhält einen Zettel mit einem Elementsymbol. 2. Notiere unter das Symbol das wahrscheinlich entstehende Ion. 3. In Salzen gleichen sich die Ionenladungen gerade aus (sonst wäre ein Salzkristall aufgeladen). 4. Ich rufe ein Element auf und wer meint, mit diesem ein Salz bilden zu können, der steht auf, sagt, wie viele man von ihm braucht und nennt den Namen des Salzes. Dieser ergibt sich aus dem Namen des Metalles und dem Namen des Nichtmetalles auf lateinisch (einfach mal probieren :-)) mit der Endung -id. 14

15 Aufgabe Nomenklatur 1. Welche Verhältnisformeln ergeben sich für folgende Salze: Lithiumoxid, Natriumsulfid, Bariumsulfid, Magnesiumchlorid, Calciumfluorid? 2. Benenne folgende Salze und ermittle die enthaltenen Ionen: CuCl 2, ZnI 2, FeBr 3, Al 2 O 3, Mg 3 N 2, Ca 3 P 2 3. Wenn Eisen bei einer Oxidation drei Elektronen abgibt und bei der zugehörigen Reduktion Sauerstoff beteiligt ist, wie lautet die Verhältnisformel des entstehenden Salzes? 4. Wenn Al 4 C 3 analysiert wird, wie viele Elektronen werden pro Formeleinheit des Salzes übertragen? 15