Salzbildung & Ionenbindung - Chemie Lernzettel

1. Bildung von Salzen

Metalle reagieren mit Nichtmetallen zu Salzen. Dabei finden Elektronenübertragungen statt: Die Elektronen werden von den Metallen auf die Nichtmetalle übertragen. Es entstehen Kationen (positive Ionen) und Anionen (negative Ionen).

Eine chemische Reaktion ist ein Vorgang, bei dem eine oder mehrere Atomverbindungen in andere Verbindungen umgewandelt werden und Energie freigesetzt oder aufgenommen wird: Edukte → Produkte + Energie

2. Synthese von Natriumchlorid (NaCl) auf Teilchenebene

Die Reaktion von Natrium (Metall) mit Chlor (Nichtmetall) zeigt alle wichtigen Schritte der Salzbildung:

Lösen der Atome

Natrium-Atome werden durch Wärmezufuhr aus dem Metallverband gelöst und liegen einzeln vor. Gleichzeitig befinden sich Chlor-Moleküle (Cl₂) im Gefäß.

Spaltung der Cl₂-Moleküle

Die Chlor-Moleküle spalten sich in einzelne Chlor-Atome auf.

Elektronenübertragung

Jedes Natrium-Atom gibt ein Elektron ab → Elektronenübertragung vom Natrium zum Chlor.

Ionenbildung

Es entstehen Ionen:

Natrium wird zu Na⁺ (Kation)
Chlor wird zu Cl⁻ (Anion)

Elektrostatische Anziehung

Die entgegengesetzt geladenen Ionen ziehen sich an (elektrostatische Anziehung).

Ionengitter

Die Ionen ordnen sich regelmäßig an und bilden ein Ionengitter. → Es entsteht festes Natriumchlorid (NaCl).

Warum ist die Synthese von NaCl eine chemische Reaktion?

Stoff	Aussehen	Eigenschaften
Natrium (Na)	silbrig glänzend	weiches, sehr reaktives Metall
Chlor (Cl₂)	gelbgrün	giftiges Gas mit stechendem Geruch
Natriumchlorid (NaCl)	weiß	fester, ungiftiger Stoff (Kochsalz)

Da bei der Reaktion von Natrium und Chlor ein neuer Stoff mit völlig anderen Eigenschaften entsteht und eine Elektronenübertragung stattfindet, handelt es sich um eine chemische Reaktion.

3. Salzbindung (Ionenbindung) & Teilgleichungen

Die Vorgänge der Salzbildung können mithilfe von Teilgleichungen veranschaulicht werden. Dabei wird getrennt betrachtet, was mit dem Metall und was mit dem Nichtmetall passiert.

Metall = Elektronenabgabe (Oxidation) → Kation entsteht
Nichtmetall = Elektronenaufnahme (Reduktion) → Anion entsteht

Beispiel: NaCl (Natriumchlorid)

Metall (Oxidation – Elektronenabgabe): Na_(s) → Na⁺_(s) + e⁻

Nichtmetall (Reduktion – Elektronenaufnahme): Cl₂_(g) + 2e⁻ → 2 Cl⁻_(s)

Gesamtgleichung (Elektronen kürzen – ×2 bei Na): 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl

Beispiel: Li₂O (Lithiumoxid)

Metall (Oxidation): Li_(s) → Li⁺_(s) + e⁻ | ×4

Nichtmetall (Reduktion): O₂_(g) + 4e⁻ → 2 O²⁻_(s)

Gesamtgleichung: 4 Li + O₂ → 2 Li₂O

Beispiel: SrCl₂ (Strontiumchlorid)

Metall (Oxidation): Sr → Sr²⁺ + 2e⁻

Nichtmetall (Reduktion): Cl₂ + 2e⁻ → 2 Cl⁻

Gesamtgleichung: Sr + Cl₂ → SrCl₂

Beispiel: FeO (Eisen(II)-oxid)

Metall (Oxidation): Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ | ×2

Nichtmetall (Reduktion): O₂ + 4e⁻ → 2 O²⁻

Gesamtgleichung: 2 Fe + O₂ → 2 FeO

Beispiel: CaO (Calciumoxid)

Metall (Oxidation): Ca → Ca²⁺ + 2e⁻ | ×2

Nichtmetall (Reduktion): O₂ + 4e⁻ → 2 O²⁻

Gesamtgleichung: 2 Ca + O₂ → 2 CaO

Beispiel: CuS (Kupfer(II)-sulfid)

Metall (Oxidation): Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ | ×2

Nichtmetall (Reduktion) – Schwefel S₈ vereinfacht: S + 2e⁻ → S²⁻ | ×2

Gesamtgleichung: 2 Cu + S₂ → 2 CuS

Beispiel: KBr (Kaliumbromid)

Metall (Oxidation): K → K⁺ + e⁻ | ×2

Nichtmetall (Reduktion): Br₂ + 2e⁻ → 2 Br⁻

Gesamtgleichung: 2 K + Br₂ → 2 KBr

4. Übungsaufgaben

Aufgabe 1: Reaktionsgleichungen aufstellen

Formuliere die Reaktionsgleichungen (mit Teilgleichungen) für:

Bildung von CaO
Bildung von KBr
Bildung von Al₂O₃

a) CaO:

Ca → Ca²⁺ + 2e⁻ | ×2
O₂ + 4e⁻ → 2 O²⁻
2 Ca + O₂ → 2 CaO

b) KBr:

K → K⁺ + e⁻ | ×2
Br₂ + 2e⁻ → 2 Br⁻
2 K + Br₂ → 2 KBr

c) Al₂O₃:

Al → Al³⁺ + 3e⁻ | ×4
O₂ + 4e⁻ → 2 O²⁻ | ×3
4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃

Weiter geht's mit den Verhältnisformeln & Massenverhältnis →