Kann mir jemand die Bildung von Salzen relativ leicht erklären?
Wie werden Salze gebildet? bitte kein zu hohes Niveau, jedoch chemisch erklärt. Und wie stellt man die Verhältnisformel von Salzen auf? Bitte leicht und mit Beispiel erklären. Danke im Voraus
3 Antworten
Moin,
ich gebe mir Mühe, alles leicht verständlich, aber trotzdem chemisch zu erklären. Aber ich kann dir jetzt schon versprechen, dass es etwas umfangreicher werden wird...
Salze bilden eine Stoffklasse, die sich dadurch auszeichnet, dass hier Ionen (also geladene Teilchen) miteinander verbunden sind (Ionenverbindungen) und mehr oder weniger große Ionengitter (Kristalle) bilden. Es gibt einige verschiedene Reaktionsmöglichkeiten, in denen Salze entstehen.
Die Ionen können positiv geladen sein (dann nennt man sie Kationen) oder sie können negativ geladen sein (dann werden sie Anionen genannt).
Kationen und Anionen können einfache Ionen sein (also aus einzelnen Atomen hervorgehen) oder sie können zusammengesetzt sein (also einen Komplex aus verschiedenen Atomen bilden, der dann insgesamt geladen ist).
Die Ladung eines Ions gibt man als hochgestellten Exponenten hinter dem Formelsymbol an, z.B.
Na^+, Mg^2+, Fe^2+, Fe^3+... (alles einfache Kationen)
oder
NH4^+ (ein zusammengesetztes Kation)
beziehungsweise
Cl^–, S^2–, N^3–... (alles wieder einfache Anionen)
oder
NO3^–, SO4^2–, PO4^3–... (alles zusammengesetzte Anionen)
Bei der Erstellung von Verhältnisformeln musst du darauf achten, dass du bei der Kombination der Kationen und Anionen stets darauf achtest, dass sich die Ladungen der unterschiedlich geladenen Ionen gegenseitig gerade kompensieren, das heißt, es dürfen weder positive noch negative Ladungen übrig bleiben.
Darum wäre zum Beispiel die Verhältnisformel "NaSO4" für Natriumsulfat nicht korrekt, weil du ein einfach positiv geladenes Natrium-Kation (Na^+) mit einem zusammengesetzten zweifach negativ geladenen Sulfat-Anion kombinierst (SO4^2–). Die einzelne positive Ladung eines Natrium-Kations kann aber nur eine der beiden negativen Ladungen des Sulfat-Anions ausgleichen. Deshalb benötigst du für die Verhältnisformel von Natriumsulfat zwei Natrium-Kationen, so dass die Formel "Na2SO4" lauten muss (die "2" hinter dem Na-Symbol soll ein tiefgestellter Index sein).
Eine Verhältnisformel gibt dir also an, in welchem Verhältnis die beiden ionensorten zueinander stehen. Im Falle des Natriumsulfats kommen immer zwei Natrium-Kationen auf ein Sulfat-Anion, verstehst du?
Für die Verhältnisformel von Aluminiumnitrat musst du also überlegen, welche Ionen darin vorkommen. Da ist einmal das Aluminium-Kation: Al^3+ und als Gegenion kommt das Nitrat-Anion vor: NO3^–.
Da das zusammengesetzte Nitrat-Anion nur einfach negativ geladen ist, brauchst du davon insgesamt drei, um die drei positiven Ladungen des Aluminium-Kations kompensieren zu können. Daher sieht die Verhältnisformel folgendermaßen aus:
Al(NO_3)_3
Aber nicht "AlNO_3_3, weil sich ein tiefgestellter Index immer nur auf das bezieht, was unmittelbar vor ihm steht. Im letzten Fall würde sich also die letzte tiefgestellte "3" nur auf die vor ihr stehende, ebenfalls tiefgestellte "3" beziehen, so dass du letztlich nur den Sauerstoff verneunfachen würdest. Aber das wolltest du ja nicht aussagen, sondern du wolltest mit der Formel aussagen, dass du das ganze Nitrat-Anion verdreifachen möchtest. Deshalb setzt du um dieses Anion eine Klammer und setzt hinter die Klammer den Index "3", denn dann verdreifachst du den Inhalt der Klammer, und der besteht aus dem Nitrat-Anion. Alles klar?
Noch ein Beispiel zur Übung: Die Formel von Magnesiumphosphat lautet
Mg3(PO4)2
weil in diesem Salz die Ionen Mg^2+ und PO4^3– enthalten sind. Den Rest kannst du ja mal selbst begründen ;o)
Kommen wir nun noch zu verschiedenen Möglichkeiten, Salze zu bilden:
1. Metall und Nichtmetall reagieren zu einem Salz
Wenn ein Metall und ein Nichtmetall miteinander zur Reaktion gebracht werden, entstehen (in der Regel) Salze. Zum Beispiel
Magnesium (ein Metall) und Schwefel (ein Nichtmetall) reagieren zu Magnesiumsulfid.
Mg + S ---> MgS
Als speziellen Fall dieser Salzbildungsmöglichkeit kannst du noch die Reaktion zwischen einem Metall und einem Halogen nennen. Als Halogene bezeichnet man die Elemente der 7. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente (PSE), also Fluor, Chlor, Brom und Iod (das radioaktive Astat lassen wir hier mal weg). Die betrachteten Halogene sind alle Nichtmetalle. Das Wort "Halogen" heißt dann auch übersetzt "Salzbildner", gerade weil Reaktionen zwischen diesen Elementen mit einem Metall zu Salzen führen:
2 Na + Cl2 ---> 2 NaCl
Natrium (ein Metall) und Chlor (ein Halogen, also ein Nichtmetall) reagieren zu Natriumchlorid ("Kochsalz").
2. Metall und Säure reagieren zu Salz und Wasserstoff
Auch wenn ein (unedles) Metall mit einer Säure zusammenkommt, entstehen dabei ein Salz und Wasserstoff:
Ca + 2 HCl ---> CaCl2 + H2
Calcium (ein unedles Metall) und Salzsäure reagieren zu Calciumchlorid (ein Salz) und Wasserstoff.
Diese Reaktion geht mit edlen Metallen wie Kupfer, Silber, Quecksilber, Gold oder Platin nicht gut bzw. gar nicht. Warum das so ist, würde uns jetzt zu tief in die Redoxchemie führen...
3. Metalloxid und Säure reagieren zu Salz und Wasser
Auch die Reaktion eines Metalloxids mit einer Säure führt zu Salzen, wobei dann aber außerdem noch Wasser entsteht:
Na2O + H2SO4 ---> Na2SO4 + H2O
Natriumoxid (ein Metalloxid) und Schwefelsäure (eine Säure) reagieren zu Natriumsulfat (ein Salz) und Wasser.
4. Base und Säure reagieren zu Salz und Wasser (Neutralisation)
Eine Base (Lauge) und eine Säure neutralisieren sich gegenseitig, wobei ein Salz und Wasser entstehen. Weil sich dabei die Base und die Säure gegenseitig neutralisieren, spricht man auch von einer Neutralisationsreaktion:
NaOH + HNO3 ---> NaNO3 + H2O
Natriumhydroxid (Natronlauge; eine Base) und Salpetersäure (eine Säure) reagieren zu Natriumnitrat (ein Salz) und Wasser.
5. Ein Salz 1 und ein Salz 2 reagieren zu einem Salz 3 und einem Salz 4.
Auch Salze können so miteinander reagieren, dass dabei Ionen ausgetauscht werden und dadurch andere Salze entstehen. Das macht man sich zum Beispiel bei einigen sogenannten Fällungsreaktionen zunutze, bei denen lösliche Salze in unlösliche Salze überführt werden, die dann als Niederschlag ausfallen:
AgNO3 + NaCl ---> NaNO3 + AgCl
Silbernitrat (ein wasserlösliches Salz) und Natriumchlorid (ein ebenfalls wasserlösliches Salz) reagieren zu Natriumnitrat (das auch wasserlöslich ist) und Silberchlorid (das in Wasser praktisch unlöslich ist und deshalb als weißer, käsiger Niederschlag ausfällt).
6. Carbonate und Säure reagieren zu Salzen, Wasser und Kohlenstoffdioxid
Wenn Carbonate (das sind bestimmte Salze) mit Säuren zusammentreffen, entsteht dabei ein Salz und (im Prinzip) Kohlensäure. Die Kohlensäure ist allerdings nicht stabil, sondern zerfällt in Kohlenstoffdioxid und Wasser (Erlenmeyer-Regel). Da das Kohlenstoffdioxid unter normalen Bedingungen gasförmig ist, entweicht es aus dem Reaktionsraum:
CaCO3 + 2 CH3–COOH ---> (CH3–COO)2Ca + H2O + CO2
Calciumcarbonat (ein Carbonat-Salz; "Kalk") und Ethansäure (Essigsäure) reagieren zu Calciumacetat (ein wasserlösliches Salz), Wasser und Kohlenstoffdioxid. Das ist das Wirkprinzip eines Essigreinigers gegen Kalkflecken!
Ich hoffe, alles war leicht zu verstehen (auch wenn es viel Lesestoff ist) und trotzdem chemisch erklärt...?!
LG von der Waterkant.
Salze sind meistens Ionen (wenn Nichtmetalle mit Metallen reagieren)
Salze entstehen immer wenn ein Metall mit einem nichtmetall reagiert. Chlor + Natrium, magnesium+stickstoff usw... Ich gehe mal davon aus das du das Borsche-Atommodell, oft auch Schalen- oder Planetenmodell genannt, kennst. Jedes Atom für sich hat eine eigene Kraft mit der es bei einer Reaktion Elektronen anzieht. Diese Kraft nennt man Elektronegativität. Wenn zwei Stoffe mit einander reagieren und eines eine höhere Elektronegativität als das andere hat wird ein Molekül entstehen bei dem die gemeinsammen Elektronen neher an dem Elektron sind das die höher Elektronenanziehungskraft also Elektronegativität hat. Metalle haben eine eher geringe Elektronegativität und Nicht metalle eine sehr hohe. Bedeutet Metalle geben lieber ihre Elektronen ab und Nicht metalle nehmen sie eher auf. Wenn die Differenz also der Unterschied der beiden Elektronegativitäten sehr groß ist verlässt das Elektron die Schale des einen Atoms komplett und geht in die andere über. Dann entstehen zwei Ionen (geladene Tome). Eins positiv das andere negativ. Und wie immer ziehen sich positiv und negativ an. Bei einem chemischen Versuch sind meistens mehrere Millionen von Atomen beteilligt. Unter denen bilden sich jetzt immer positive und negative Ionen die sich alle gegenseitig anziehen und ein Ionengitter bilden. Der neue Stoff der dadurch entstanden ist wird als Salz bezeichnet. Ich hoffe das war verständlich genug. Hier habe ich noch ein Beispiel.
Cl + Na ----> NaCl
Cl hatte von vornerein 7 Außenelektronen und Natrium 1.
Natrium hat sein eines abgegeben da Cl eine höhere Elektronegativität hat und es also viel stärker angezogen hat. Cl hat das Elektron aufgenommen damit besitzt es jetzt ein Elektron mehr als Proton und ist deshalb negativ geladen. Während Natrium ein negatives teilchen zu wenig besitzt jnd deshalb positiv geladen ist. Die neuen Stoffe Cl- und Na+ ziehen sich jetzt an. Und der Stoff NaCl entsteht.
Auf Teilchenebene sieht das Salz so aus:
ClNaClNaClNaClNa NaClNaClNaClNaCl
Immer ein negatives ist umgeben von positiven und ein positives von negativenTeilchen. Das ist das sogenannte Ionengitter.
Ah ok danke kannst du noch bisschen ausführlicher dazu sein?