Ionen bilden und Salze bauen
So gehst du vor
- 1Wähle im kleinen Periodensystem ein Metall (blau) und ein Nichtmetall (gelb).
- 2Zieh die Außenelektronen einzeln vom Metall-Atom zum Nichtmetall-Atom. Ohne Ziehen geht es auch: erst das Atom antippen, das abgibt, dann das Atom, das aufnimmt.
- 3Ein ✓ zeigt: Dieses Teilchen hat Edelgaskonfiguration. Reichen die Atome nicht, nimm mit den Knöpfen + weitere dazu.
- 4Haben alle Teilchen ein ✓ und gleichen sich die Ladungen aus, erscheinen Verhältnisformel und Name des Salzes. Löse dann die Bauaufträge unten.
- 5Im Modus „Salzformeln“ wählst du fertige Ionen, auch mehratomige wie das Sulfat-Ion SO42−, und nimmst so viele, bis sich die Ladungen ausgleichen. Danach schreibst du Formeln selbst.
● eigenes Außenelektron, ● übertragenes Elektron; Fläche orange: Kation, grün: Anion.
Elemente wählen
Was ist entstanden?
Zieh ein Außenelektron vom Natrium-Atom zum Chlor-Atom. Oder tippe erst das Natrium-Atom und dann das Chlor-Atom an.
Zusatz: Ausschnitt aus dem Ionengitter
Erst das Salz fertig bauen. Dann kannst du dir hier einen Ausschnitt aus seinem Ionengitter ansehen.
Modell: Schalenmodell und Lewis-Schreibweise wie in den Skripten C2 und C5; bei Selen und Brom fasst die dritte Schale 18 Elektronen. Die Atome sind nicht maßstäblich gezeichnet. In Wirklichkeit entsteht ein Salz nicht Atom für Atom, sondern in einer Reaktion sehr vieler Teilchen (zum Beispiel Natrium mit Chlor), und die Ionen ordnen sich sofort zu einem Gitter. Daten: CRC Handbook (Schmelztemperaturen), Holleman-Wiberg (Gittertypen), Shannon 1976 (Ionenradien).
Aufträge
- Baue Natriumchlorid. Wie viele Elektronen gibt ein Natrium-Atom ab, wie viele nimmt ein Chlor-Atom auf?
- Baue Magnesiumchlorid. Warum braucht man zwei Chlor-Atome?
- Baue Aluminiumoxid. Wie viele Elektronen gehen insgesamt über?
- Baue Calciumfluorid und Kaliumbromid (Aufgabe „Salze und ihre Ionen“ im Skript).
- Baue Magnesiumnitrid. Dazu brauchst du fünf Atome.
- Versuche, ein Elektron vom Chlor-Atom zum Natrium-Atom zu ziehen. Was meldet die Station? Begründe mit der Zahl der Außenelektronen.
- Baue Lithiumoxid und Kaliumsulfid. Vergleiche mit Natriumchlorid und Magnesiumoxid: Wie hängt das Zahlenverhältnis der Ionen von den Hauptgruppen ab? Stelle eine Regel auf.
- Baue Natriumchlorid aus 2 Natrium- und 2 Chlor-Atomen. Warum schreibt man trotzdem NaCl und nicht Na2Cl2?
- Zusatz: Sieh dir die Gitter von Natriumchlorid und Calciumfluorid an. Wie viele Nachbarn hat jedes Ion? Wie passt das zur Verhältnisformel?
- Salzformeln: Baue Calciumhydroxid (seine Lösung ist das Kalkwasser). Warum schreibt man Ca(OH)2 und nicht CaOH2?
- Baue Ammoniumsulfat und Aluminiumsulfat. Wie viele Atome enthält eine Formeleinheit jeweils?
- Baue Natriumhydrogencarbonat (Natron) und Natriumcarbonat (Soda). Warum braucht das eine ein Natrium-Ion, das andere zwei?
- Baue Calciumphosphat. Wie findest du das richtige Verhältnis der Ionen am schnellsten?
- Baue Ammoniumchlorid (Salmiak) und Ammoniumnitrat. Was ist am Ammonium-Ion besonders?
- Schreibe im Feld „Selbst schreiben“ fünf Formeln richtig, ohne die Lösung anzusehen. Welche Fehler meldet die Station, wenn du die Klammer weglässt oder nicht kürzt?
Theorie: Kapitel „Ionenbindung und Salze“ im Skript C5. Wie ein einzelnes Atom zum Ion wird, zeigt die Station Atom-Baukasten, wie man mit Verhältnisformeln Reaktionsgleichungen aufstellt, die Station Reaktionsgleichungen ausgleichen, wie viel Gramm ein Mol eines Salzes wiegt, die Station Stoffportionen.