Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 1 von 8

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2 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 2 von 8 1. Bei der Reaktion von Metallen mit Nichtmetallen bzw. Halbmetallen entstehen ionisch aufgebaute Verbindungen, Salze. Dabei bilden die Metalle die Kationen und die Nicht- bzw. Halbmetalle die Anionen. Die Ladung der Ionen wird, aufgrund der Oktettregel, durch die Stellung des jeweiligen Elementes im PSE bestimmt. Tragen Sie in das folgende verkürzte Periodensystem die Lewis-Symbole, einschliesslich der Ladung, der entsprechenden Ionen ein. Bor bildet keine Ionen. 2. a) geben Sie jeweils für das Ba 2+ -, das P 3- -, das Al 3+ - und das Ga 3+ -Ion die Elektronenkonfiguration im Schalenmodell an. Ba 2+ : K 2 L 8 M 18 N 18 O 8 P 3- : K 2 L 8 M 8 Al 3+ : K 2 L 8 Ga 3+ : K 2 L 8 M 18 b) Welche Ionen in a) haben eine Edelgaskonfiguration? Ba 2+ => Elektronenkonfiguration wie Xe, P 3- => Elektronenkonfiguration wie Ar, Al 3+ -=> Elektronenkonfiguration wie Ne.

3 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 3 von 8 3. Vervollständigen Sie folgende Tabelle. Ion Mehratomig Einatomig Ladung Kation Anion Fe 3+ X 3+ X SO 4 H 2 PO 4 - NH 4 + X X X 1- X X 1+ X F - X 1- X OH - X 1- X Ca 2+ X 2+ X CO 3 X X b) Welche Ionen in der obigen Auflistung sind Molekülionen? Alle mehratomigen. c) Zeichnen Sie für die Molekülionen die Lewisformel und geben Sie die Molekülgeometrie an. Tetraedrisch (ZA 4 ) Tetraedrisch (ZA 4 ) Tetraedrisch Linear (ZE 3 A) Trigonal Planar (ZA 3 ) (ZA 4 )

4 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 4 von 8 4. Kombinieren Sie die folgenden Kationen und Anionen zu neutrale Ionenverbindungen. Cl - SO 4 PO 4 3- O OH - SiO 4 4- Na + NaCl Na 2 (SO 4 ) Na 3 (PO 4 ) Na 2 O NaOH Na 4 (SiO 4 ) Ca 2+ CaCl 2 Ca(SO 4 ) Ca 3 (PO 4 ) 2 CaO Ca(OH) 2 Ca 2 (SiO 4 ) Fe 3+ FeCl 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 Fe(PO 4 ) Fe 2 O 3 Fe(OH) 3 Fe 4 (SiO 4 ) 3 4. Geben Sie für die folgenden Namen von ionischen Verbindungen die Verhältnisformel an. a) Calziumchlorid CaCl 2 b) Eisen(II)chlorid FeCl 2 c) Kupfer(I)iodid CuI d) Natriumhydrogencarbonat Na(HCO 3 ) e) Bariumsulfat Ba(SO 4 ) f) Eisen(II)sulfat Fe(SO 4 ) g) Eisen(III)sulfat Fe 2 (SO 4 ) 3 h) Strontiumphosphat Sr 3 (PO 4 ) 2 i) Blei(II)sulfid PbS j) Silber(I)sulfid Ag 2 S k) Zink(II)nitrat Zn(NO 3 ) 2 l) Bariumhydroxid Ba(OH) 2 m) Natriumoxid Na 2 O n) Ammoniumbromid (NH 4 )Br o) Ammoniumnitrat (NH 4 )(NO 3 ) p) Ammoniumsulfat (NH 4 ) 2 (SO 4 )

5 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 5 von 8 5. Vervollständigen Sie folgende Tabelle. Verbindung Kation Anion Name Na 3 (PO 4 ) Na + PO 4 3- Natriumphosphat Ca 3 (PO 4 ) 2 Ca 2+ PO 4 3- Calziumphosphat Na 2 (CO 3 ) K 2 (SO 4 ) K(HCO 3 ) Na + CO 3 K + SO 4 K + HCO 3 - Natriumcarbonat Kaliumsulfat Kaliumhydrogencarbonat Ca(NO 3 ) 2 Na(NO 2 ) K 2 (CO 3 ) Na(HSO 4 ) Ca 2+ - NO 3 Na + - NO 2 K + CO 3 Na + - HSO 4 Calziumnitrat Natriummnitrit Kaliumcarbonat Natriumhydrogensulfat KBr K + Br - Kaliumbromid

6 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 6 von 8 6. Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen und geben Sie jeweils an: a) Die Verhältnisformel der ionischen Verbindung und b) die Ionenformel. Beispiel: Verhältnisformel CaCl 2, Ionen-Formel Ca 2+ 2 Cl - Reaktionsgleichung Verhältnisformel Ionenformel 4 Na(s) + C(s) -----> Na 4 C(s) Na 4 C 4 Na + C 4-4 Al(s) + 3 C(s) -----> Al 4 C 3 (s) Al 4 C 3 4 Al 3+ 3 C 4-6 Na(s) + N 2 (g) -----> 2 Na 3 N(s) Na 3 N 3 Na + N 3-6 Ca(s) + 2 N 2 (g) -----> 2 Ca 3 N 2 (s) Ca 3 N 2 3 Ca 2+ 2 N 3-2 Al(s) + N 2 (g) -----> 2 AlN(s) AlN Al 3+ N 3-4 Na(s) + O 2 (g) -----> 2 Na 2 O(s) Na 2 O 2 Na + O 2 Ca(s) + O 2 (g) -----> 2 CaO(s) CaO Ca 2+ O 4 Al(s) + 3 O 2 (g) -----> 2 Al 2 O 3 (s) Al 2 O 3 2 Al 3+ 3 O 16 Na(s) + S 8 (s) -----> 8 Na 2 S(s) Na 2 S 2 Na + S 8 Ca(s) + S 8 (s) -----> 8 CaS(s) CaS Ca 2+ S 16 Al(s) + 3 S 8 (s) -----> 8 Al 2 S 3 (s) Al 2 S 3 2 Al 3+ 3 S Sn(s) + 2 F 2 (g) -----> SnF 4 (s) SnF 4 Sn 2+ 4 F - 2 Al(s) + 3 Br 2 (l) -----> 2 AlBr 3 (s) AlBr 3 Al 3+ 3 Br - 2 Ga(s) + 3 F 2 (g) -----> 2 GaF 3 (s) GaF 3 (s) Ga 3+ 3 F - 6 Ba (s) + P 4 (s) -----> 2 Ba 3 P 2 (s) Ba 3 P 2 3 Ba 2+ 2 P 3-2 Ca(s) + Si(s) -----> 2 Ca 2 Si(s) Ca 2 Si 2 Ca 2+ Si 4-2 K(s) + Se(g) -----> K 2 Se(s) K 2 Se 2 K + Se 12 Li (s) + P 4 (s) -----> 4 Li 3 P(s) Li 3 P 3 Li + P 3-2 K(s) + I 2 (g) -----> 2 KI(s) KI K + I -

7 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 7 von 8 7. Betrachten Sie folgende Abbildung. a) Wie verändert sich der Atomradius, wenn das Atom zum Kation ionisiert wird? Begründen Sie Ihre Antwort. Der Radius nimmt ab, da die Nettoanziehungskraft auf die verbleibenden Elektronen zunimmt. b) Wie verändert sich der Radius eines Kations mit dessen Ladung? Begründen Sie Ihre Antwort. Je höher die Ladung, desto kleiner ist das Ion. Die Nettoanziehungskraft auf die Elektronen steigt mit der positiven Kationladung an. c) Wie verändert sich der Atomradius, wenn das Atom zum Anion ionisiert wird? Begründen Sie Ihre Antwort. Der Radius steigt. Die Elektronen werden in der gleichen Schale eingebaut, da die Rumpfladung sich nicht ändert, steigt die Abstossung der Elektronen, sie nehmen einen grösseren Abstand voneinander ein => Der Radius steigt. d) Wie ändert der Ionenradius, bei gleicher Ionenladung, innerhalb einer Gruppe? Begründen Sie Ihre Antwort. Der Radius steigt von oben nach unten, da in derselben Richtung der Atomradius steigt.

8 Ionen und ionische Verbindungen, Salze. LÖSUNG Seite 8 von 8 8. Vervollständigen Sie folgende Tabelle: Verbindung Kation Anion Name der Verbindung Reaktionsgleichung AgCl Ag + Cl - Silber(I)chlorid 2 Ag(s) +Cl 2 (g) ---> 2 AgCl(s) Ag 2 S 2 Ag + S Silber(I)sulfid 16 Ag(s) +S 8 (s) ---> 8 Ag 2 S(s) FeO Fe 2+ O Eisen(II)oxid 2 Fe(s) +O 2 (g) ---> 2 FeO(s) Cr 2 O 3 2 Cr 3+ 3 O Chrom(III)oxid 4 Cr(s) + 3 O 2 (g) ---> 2 Cr 2 O 3 (s) FeBr 3 Fe 3+ 3 Br - Eisen(III)bromid 2 Fe(s) + 3 Br 2 (l) ---> 2 FeBr 3 (s) FeBr 2 Fe 2+ 2 Br - Eisen(II)bromid Fe(s) + Br 2 (l) ---> FeBr 2 (s) ZnS Zn 2+ S Zink(II)sulfid 8 Zn(s) +S 8 (s) ---> 8 ZnS(s)