Natriumchlorid-Synthese + Natrium sehr reaktives Metall Chlorgas sehr reaktives Nichtmetall Natriumchlorid Salz

Metalle Halbmetalle Nichtmetalle * * 2-atomige Moleküle

Kugelwolkenmodell I II III IV V VI VII VIII H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar

Ionenbildung im Kugelwolkenmodell – + + + Na + Cl Na + Cl – + Natrium-Atom + Chlor-Atom Natrium-Ion + Chlorid-Ion Metall-Atom Nichtmetall-Atom Kation Anion Salz, Ionenverbindung

Ionenbildung im Schalenmodell + + Na + Cl Na + Cl – + Natrium-Atom + Chlor-Atom Metall-Atom + Nichtmetall-Atom Natrium-Ion + Chlorid-Ion Kation + Anion Salz, Ionenverbindung

Salze

Aufgabe 2 2 K + S 2 K+ + S2- K2S Kaliumsulfid Mg + O Mg2+ + O2- MgO Magnesiumoxid 2 Al + 3 O 2 Al3+ + 3 O2- Al2O3 Aluminiumoxid 3 Ca + 2 P 3 Ca2+ + 2 P3- Ca3P2 Calciumphosphid Ge + 2 O Ge4+ + 2 O2- GeO2 Germaniumoxid 3 Na + N 3 Na+ + N3- Na3N Natriumnitrid

Zusatzaufgabe FeCl2 Fe2+ 2 Cl- Eisen(II)chlorid Aus welchen Ionen besteht: FeCl2 Fe2+ 2 Cl- Eisen(II)chlorid FeCl3 Fe3+ 3 Cl- Eisen(III)chlorid Cr2O3 2 Cr3+ 3 O2- Chrom(III)oxid Cu2S 2 Cu+ S2- Kupfer(I)sulfid CuS Cu2+ S2- Kupfer(II)sulfid

Ionenbildung im Kugelwolkenmodell – + + + Na + Cl Na + Cl – + Natrium-Atom + Chlor-Atom Natrium-Ion + Chlorid-Ion Metall-Atom Nichtmetall-Atom Kation Anion Salz, Ionenverbindung

Atom- und Ionenradien Metalle Nichtmetalle Anion Atom Atom Kation Li F– Be F Be2+ Na Cl– Na+ Cl

Salzgitter KZ 4 ZnS-Typ KZ 6 NaCl-Typ KZ 8 CsCl-Typ

NaCl-Typ energetisch günstig schwache Abstossung zwischen Anionen starke Anziehung zwischen Anionen und Kationen Grenzfall Abstossung zwischen Anionen Anziehung zwischen Anionen und Kationen energetisch ungünstig starke Abstossung zwischen Anionen schwache Anziehung zwischen Anionen und Kationen

Salze

Kritisches Radienverhältnis für das NaCl-Gitter a2 + b2 = 2 a2 = c2 2 (rA + rK)2 = (2 rA)2 rA +rK 2 rA

NaCl-Typ a2 + b2 = 2 a2 = c2 2 (rA + rK)2 = (2 rA + x)2 energetisch günstig Grenzfall a2 + b2 = 2 a2 = c2 2 (rA + rK)2 = (2 rA + x)2 NaCl: x = 31.15 pm NaI: x = 8.3 pm

Salzgitter KZ 4 ZnS-Typ KZ 6 NaCl-Typ KZ 8 CsCl-Typ

Salze

Natriumchlorid-Synthese + Natrium sehr reaktives Metall Chlorgas sehr reaktives Nichtmetall Natriumchlorid Salz

NaCl-Synthese und Energie Natrium-Atomverband Chlor-Moleküle Natriumatome Chloratome Energiezufuhr 1 Elektron Chlorid-Ion Natrium-Ion Natriumchlorid-Ionenverband Energieabgabe Film

Durchschnittliche Bindungsenthalpien bei 25 °C

NaCl-Synthese und Energie Natrium-Atomverband Chlor-Moleküle Natriumatome Chloratome Sublimations-energie Bindungs-energie 1 Elektron Ionisierungs-energie Elektronen-affinität Chlorid-Ion Natrium-Ion Natriumchlorid-Ionenverband Gitterenergie

NaCl-Bildung und Energie 496 -348 4 3 -780 ½ 242 2 109 1 5 -402 Reaktions-enthalpie 1 3 Na(s) Na(g) Na+(g) 2 4 5 NaCl(s) ½ Cl2(g) Cl(g) Cl-(g)

NaCl-Bildung und Energie Aktivierungs-energie Na + ½ Cl2 Reaktions-enthalpie NaCl

Aufgabe 5 1 3 5 2 Mg(s) 2 Mg(g) 2 Mg2+(g) 2 MgO (s) 2 4 O2(g) 2 O(g) 2 O2-(g)

Aufgabe 5 1 3 5 2 Rb(s) 2 Rb(g) 2 Rb+(g) 2 RbBr (s) 2 4 Br2(g) 2 Br(g) 2 Br-(g)

Salze sind spröde Schlag

Salze haben einen hohen Schmelzpunkt Wärmezufuhr Die Ionen haben die Gitterkräfte überwunden

Elektrische Leitfähigkeit stromleitung Metalldraht +Pol –Pol e– NaCl-Schmelze (> 801 °C) Elektrode gibt ein e– ab nimmt ein e– auf

Leitfähigkeit

Beispiel: Reaktion von Calcium mit Stickstoff Zu 1) Ca hat 2 Valenzelektronen (Hauptgruppe II), die bei der Oxidation abgegeben werden. Zu 2) N hat 5 Valenzelektronen (Hauptgruppe V). Bei der Reduktion werden 3 aufgenommen, damit N Edelgaskonfiguration bekommt (8 Elektronen auf der äussersten Schale) Bei der Oxidation müssen gleich viele Elektronen abgegeben werden, wie bei der Reduktion aufgenommen werden  1) mit 3 multiplizieren, 2) mit 2 multiplizieren. Zu 3) 1) und 2) addieren. Zu 4) Stickstoff bildet 2-atomige Moleküle. Die Ionen lagern sich zu einem Ionengitter zusammen. Ionen ersetzen durch Verhältnisformel des Salzes (Ca3N2).

Nichtmetalle: 2-atomige Moleküle

Aufgabe 9

Aufgabe 9

Aufgabe 10 Indiumsulfid: In2S3 2In3+ + 3S2- (Indium ist in der 3. Hauptgruppe) Silber(I)sulfid: Ag2S 2Ag+ + S2- Eisen(III)chlorid: FeCl3 Fe3+ + 3Cl- Eisen(III)oxid: Fe2O3 2Fe3+ + 3O2-

Thermit-Reaktion Aluminium Fe2O3 Eisen

Elektrolyse

Elektrolyse einer CuCl2-Lösung Cu2+ (aq) Cu(s) 2 Cl– (aq) Cu2+ (aq)

Elektrolyse von NaCl-Lösung H2 Cl2 Natronlauge Wasser Phenol-phtalein NaCl

Elektrolyse einer NaCl-Lösung

Produkte der NaCl-Elektrolyse