Salze und Ionengitter

Guten Tag und herzlich willkommen! In diesem Video geht es um Salze und Ionengitter. Als Vorkenntnisse solltet ihr solides Wissen über das Atom, den Atombau, die Valenzelektronen, die Oktettregel und die Edelgaskonfiguration mitbringen. Mein Ziel ist es, euch eine erste Bekanntschaft mit Salzen und dem Ionengitter zu vermitteln. Der Film besteht aus 5 Abschnitten: 1. Kochsalz aus den Elementen 2. Das Ionengitter 3. Verschiedene Ionengitter 4. Eigenschaften von Salzen 5. Zusammenfassung   1. Kochsalz aus den Elementen Betrachten wir einmal 3 Stoffe. Zum einen Natrium, daneben Chlor und als drittes Kochsalz. Bei Natrium handelt es sich um ein Metall, Chlor ist ein Nichtmetall und Kochsalz ein Salz. Natrium ist fest, Chlor ein Gas und Kochsalz ist auch eine feste Verbindung. Das Erstaunliche jedoch ist, dass Natrium mit Chlor reagiert und dabei ein Stoff entsteht, nämlich Kochsalz, der sich in den Eigenschaften völlig vom Natrium und vom Chlor unterscheidet. Aus einem gefährlichen Metall und einem giftigen Gas entsteht eine lebensnotwendige chemische Verbindung. Wir schreiben als chemische Formelgleichung: 2Na+Cl2->2NaCl Die Summenformel NaCl spiegelt die Struktur des Kochsalzes nicht wider. Korrekter ist es, zu schreiben: Na+Cl- . Wir merken uns: Verbindungen, die im festen Zustand aus Ionen aufgebaut sind, bezeichnet man als Salze.   2. Das Ionengitter Wenn von der Struktur eines Salzes, zum Beispiel des Kochsalzes, die Rede ist, so kann man sich auf verschiedenen Darstellungsebenen bewegen. Ihr habt bereits von mir gehört, dass die Summenformel NaCl die Struktur des Kochsalzes nur schlecht widerspiegelt. Wenn wir die Ionen entsprechend markieren, Na+ und Cl-, so kommen wir der Wahrheit schon etwas näher. Am besten wäre es, die Struktur des Natriumchlorides so zu präsentieren. Eine solche ausführliche Anordnung der Ionen eines Salzes im Raum bezeichnet man als Ionengitter. Ein Ionengitter ist ein Verband verschiedenartig geladener Ionen, die in allen Richtungen ihre Anziehungskräfte wirken lassen. Unter Ionenbindung versteht man die Coulombschen Anziehungskräfte, die entgegengesetzt geladene Ionen zusammenhalten. Damit haben wir eine zweite Art der chemischen Bindung neben der Metallbindung kennengelernt. Die kovalente Bindung werden wir noch kennenlernen.   3. Verschiedene Ionengitter Salze können in verschiedenen Gitterstrukturen vorliegen. 3 klassische Strukturen sind die Strukturen der Salze: Cäsiumchlorid, Natriumchlorid und Zinkblende. Cäsiumchlorid hat die Formel CsCl, Natriumchlorid: NaCl und Zinkblende: ZnS. Die Anzahl der Anionen, die jeweils um ein Kation angeordnet ist, ist in allen 3 Salzen verschieden. Für Cäsiumchlorid beträgt diese Zahl 8, für Natriumchlorid 6 und für Zinkblende 4. Diese Werte korrespondieren mit den Radienverhältnissen von Kation zu Anion in ein und demselben Salz. Dieses Verhältnis nimmt vom Cäsiumchlorid über das Natriumchlorid zur Zinkblende ab.   4. Eigenschaften von Salzen Salze kommen in sehr großer Vielfalt und in sehr verschiedenen Farben vor, und trotzdem haben sie Eigenschaften, die allen ihren Vertretern gemein sind. Salze bilden stets ein Ionengitter aus. Um das Gitter zu zerstören, das heißt, die einzelnen Kationen und Anionen voneinander zu trennen, bedarf es der sogenannten Gitterenergie. Sie beträgt für Natriumchlorid 788 kJ/mol. Die Elektronegativitätsdifferenz der Reaktionspartner ist hoch, als Grenzwert wird 1,7 festgelegt. Salze zeichnen sich durch eine gute Kristallisationsfähigkeit aus. Sie besitzen in der Regel einen hohen Schmelzpunkt. Bei Natriumchlorid beträgt dieser 801°C. Salzschmelzen leiten elektrischen Strom. Hier fungieren die Ionen als Ladungsträger. Ein beachtlicher Anteil der Salze, ich würde sogar sagen recht viele, sind wasserlöslich.   5. Zusammenfassung 2Na+Cl2->2NaCl. Das gefährliche Metall Natrium reagiert mit dem giftigen Nichtmetall Chlor zum lebensnotwendigen Natriumchlorid. Die Struktur dieses Salzes lässt sich besser durch die Ionenschreibweise Na+Cl- darstellen. Tatsächlich bilden Salze ein Ionengitter, das aus einer riesengroßen Zahl von Kationen und Anionen aufgebaut ist. Gegenseitig geladene Teilchen, wie Kationen und Anionen, ziehen sich bekanntlich an. Diese Anziehung bezeichnet man als Ionenbindung. Salze bilden verschiedene Gittertypen aus. 3 wichtige Klassiker sind die Gitter des Cäsiumchlorids, des Natriumchlorids und der Zinkblende. Die Koordinationszahlen, das heißt, die Zahlen der Anionen, die sich um ein Kation regelmäßig anordnen, betragen entsprechend 8, 6 und 4. Diese Werte lassen sich durch das fallende Verhältnis von Kationen- zu Anionenradius erklären. Die Gitterenergie ist jene Energie, die man benötigt, um ein Salzgitter in die entsprechenden Ionen zu überführen. Für Natriumchlorid beträgt sie 788 kJ/mol. So unterschiedlich Salze auch in ihren Erscheinungsformen auftreten, sie haben noch eine Anzahl gemeinsamer Eigenschaften: Salze sind gut kristallierende Verbindungen. Sie besitzen in der Regel einen hohen Schmelzpunkt. Schmelzen leiten den elektrischen Strom. Ladungsträger sind die Ionen. Viele Salze sind wasserlöslich. Ich danke für die Aufmerksamkeit, alles Gute! Auf Wiedersehen!