Chemie · Klasse 8–13 · aktualisiert
Ionenbindung: Entstehung, Eigenschaften, Formeln
In Salzen halten sich positive und negative Ionen gegenseitig fest. Du lernst Ionengitter, Salzeigenschaften und Verhältnisformeln.
0 von 12 Aufgaben gelöst
Kurz gesagt
Die Ionenbindung ist die elektrostatische Anziehung zwischen positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen. Sie entsteht, wenn ein Metallatom Elektronen an ein Nichtmetallatom abgibt, etwa Na⁺ und Cl⁻ im Kochsalz. Viele Ionen bilden ein Ionengitter, die Formel NaCl nennt nur ihr Verhältnis 1 : 1.
Schau dir Kochsalz mal mit einer Lupe an: Die Körnchen sind kleine Würfel. Das liegt daran, dass sich darin Trillionen Natrium- und Chlorid-Ionen streng geordnet stapeln. Diese Ordnung erklärt auch, warum Salz erst bei 801 °C schmilzt und beim Draufhauen zerspringt.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Reagiert ein Metall mit einem Nichtmetall, gibt das Metallatom Außenelektronen ab und das Nichtmetallatom nimmt sie auf. So erreichen beide oft eine volle Außenschale mit acht Elektronen wie ein Edelgas. Diese Oktettregel ist eine Faustregel, kein Naturgesetz. Ein großer Unterschied in der Elektronegativität spricht für eine Ionenbindung: Als Richtwert gilt ΔEN über etwa 1,7, bei NaCl ist ΔEN = 3,2 − 0,9 = 2,3. Die Grenze ist fließend.
Beispiel: Natrium und Chlor
- 1Natrium hat 1 Außenelektron und gibt es ab: Na → Na⁺ + e⁻
- 2Chlor hat 7 Außenelektronen und nimmt eins auf: Cl + e⁻ → Cl⁻
- 3Beide haben jetzt 8 Außenelektronen.
Merke: Elektronen abgeben ergibt ein Kation (+), Elektronen aufnehmen ein Anion (−). Die Protonenzahl ändert sich dabei nie.
Teste dich
Ein Kation zieht nicht nur ein Anion an, sondern alle Anionen in seiner Umgebung, in jede Richtung. Deshalb lagern sich sehr viele Ionen regelmäßig zu einem Kristall zusammen. Bei der Gitterbildung wird Energie frei, und dieselbe Energie musst du aufwenden, um das Gitter wieder zu zerlegen. Stoffe mit diesem Aufbau heißen Salze.
Definition
Ionenbindung
Elektrostatische Anziehung zwischen positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen. Sie hält die Ionen in einem regelmäßigen, räumlichen Ionengitter zusammen.
Merke: NaCl ist kein Molekül. Die Formel gibt nur das Zahlenverhältnis der Ionen im Gitter an: Na⁺ : Cl⁻ = 1 : 1.
Teste dich
Die Eigenschaften von Salzen folgen aus dem Gitter: Die Ionen halten sich stark fest, sitzen aber auf festen Plätzen. Für Stromleitung brauchst du bewegliche geladene Teilchen. Die gibt es erst in der Schmelze oder in der Lösung.
| Eigenschaft | Erklärung im Gittermodell |
|---|---|
| hohe Schmelztemperatur (NaCl: 801 °C) | starke Anziehung im ganzen Gitter muss überwunden werden |
| fest: leitet keinen Strom | Ionen sitzen fest auf ihren Gitterplätzen |
| Schmelze und Lösung: leiten Strom | Ionen sind frei beweglich |
| hart, aber spröde | verschobene Schichten bringen gleiche Ladungen nebeneinander, sie stoßen sich ab |
Teste dich
Ein Salz ist insgesamt elektrisch neutral. Du suchst also die kleinste Anzahl von Kationen und Anionen, bei der sich die Ladungen genau ausgleichen. Diese Anzahlen schreibst du als tiefgestellte Zahlen, eine 1 schreibst du nicht. Das klappt auch mit Molekül-Ionen: 3 K⁺ und 1 PO₄³⁻ ergeben K₃PO₄.
Beispiel: Magnesiumchlorid aus Mg²⁺ und Cl⁻
- 1Ein Mg²⁺ bringt +2 mit, ein Cl⁻ bringt −1 mit.
- 2Ausgleich: 1 · (+2) + 2 · (−1) = 0
- 3Verhältnisformel: MgCl₂
Merke: Immer auf das kleinste Verhältnis kürzen: Aus Ca²⁺ und O²⁻ wird CaO, nicht Ca₂O₂.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Ionenbindung
Entstehung
Metall gibt Elektronen an Nichtmetall, großes ΔEN
Ionengitter
Kationen und Anionen regelmäßig angeordnet
Schmelztemperatur
hoch wegen starker Anziehung
Leitfähigkeit
nur Schmelze oder Lösung
Sprödigkeit
gleiche Ladungen stoßen sich ab
Formel
Ladungen ausgleichen, kleinstes Verhältnis
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Verhältnisformel von Aluminiumoxid
- 1Ionen: Aluminium bildet Al³⁺ (3. Hauptgruppe), Sauerstoff bildet O²⁻ (6. Hauptgruppe).
- 2Kleinstes gemeinsames Vielfaches der Ladungen: 6
- 32 Al³⁺ ergeben +6, 3 O²⁻ ergeben −6.
- 4Probe: 2 · (+3) + 3 · (−2) = 0
- 5Verhältnisformel: Al₂O₃
Fehler finden
Verhältnisformel von Calciumsulfid In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Die Ladungen gleichen sich schon 1 : 1 aus: 1 · (+2) + 1 · (−2) = 0. Kürze immer auf das kleinste Verhältnis, richtig ist CaS.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Ein Salz ist insgesamt . In einer Salzschmelze sind die Ionen , deshalb leitet sie Strom. Aus Mg²⁺ und Cl⁻ entsteht das Salz .
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback