Chemie · Klasse 9–10 · aktualisiert
Salzbildung: Verhältnisformeln und Fällung
Wie aus Ionen neutrale Salze entstehen: Du bildest Verhältnisformeln und erkennst eine Fällung an den reagierenden Ionen.
0 von 10 Aufgaben gelöst
Kurz gesagt
Bei der Salzbildung entsteht ein elektrisch neutraler Verband aus Kationen und Anionen. Die Verhältnisformel zeigt ihr kleinstes ganzzahliges Verhältnis: Ein Mg²⁺ braucht zwei Cl⁻, daher lautet die Formel MgCl₂. Bei einer Fällung entsteht aus gelösten Ionen ein schwer lösliches Salz.
Salzbildung bedeutet: Aus positiv geladenen Kationen und negativ geladenen Anionen entsteht ein elektrisch neutraler Ionenverband. Die Ionen bilden kein einzelnes Molekül, sondern ein Ionengitter. Auf dieser Seite lernst du, neutrale Verhältnisformeln herzuleiten, wichtige Bildungswege zu unterscheiden und eine Fällungsreaktion bis zur gekürzten Ionengleichung zu deuten.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
3 Abschnitte
Ein Salz besteht aus entgegengesetzt geladenen Ionen. Kationen sind positiv geladen, Anionen negativ geladen. Im festen Salz ordnen sie sich zu einem Ionengitter. Bei Kaliumchlorid gleichen sich ein Kalium-Ion K⁺ und ein Chlorid-Ion Cl⁻ aus: Verhältnis 1 : 1, Formel KCl. Ein Magnesium-Ion Mg²⁺ braucht dagegen zwei Chlorid-Ionen: MgCl₂.
KCl ist eine Verhältnisformel für ein Ionengitter. H₂O ist eine Summenformel und nennt die genaue Atomzahl in einem Wassermolekül. Eine tiefgestellte Zahl innerhalb einer Ionengruppe zählt Atome: NO₃⁻ enthält drei O-Atome. In Ca(NO₃)₂ zählt die 2 hinter der Klammer dagegen zwei ganze Nitrat-Ionen. Eine Zahl vor der Formel zählt ganze Formeleinheiten.
Definition
Verhältnisformel
Die Verhältnisformel nennt das kleinste ganzzahlige Zahlenverhältnis der Ionensorten im Gitter. Sie beschreibt kein einzelnes Molekül.
Merke: Eine Salzformel ist nur dann richtig, wenn die Summe aller positiven und negativen Ladungen null ist.
Teste dich
Notiere zuerst Kation und Anion mit Ladung. Suche dann die kleinsten Anzahlen, deren Ladungssumme null ist. Schreibe diese Anzahlen als tiefgestellte Indizes; eine 1 lässt du weg. Mehratomige Ionen bleiben dabei als Einheit zusammen. Ein Ca²⁺ und zwei NO₃⁻ ergeben Ca(NO₃)₂. Die Klammer zeigt: Es sind zwei ganze Nitrat-Ionen.
Salze entstehen auf verschiedenen Wegen. Bei der direkten Bildung aus Elementen gibt ein Metall Elektronen ab und ein Nichtmetall nimmt sie auf. Zum Beispiel:
\ce{2 K + Cl2 -> 2 KCl}
Zwei Kaliumatome geben je ein Elektron ab; das Chlormolekül nimmt insgesamt zwei auf. Bei einer Neutralisation reagieren Säure und Lauge zu Salz und Wasser:
\ce{HCl + KOH -> KCl + H2O}
Weitere Wege sind unedles Metall und Säure (Salz und Wasserstoff), Metalloxid und Säure (Salz und Wasser), Nichtmetalloxid und Lauge (Salz und Wasser) sowie zwei Salzlösungen (Niederschlag und eine weitere Salzlösung). Beispiele für die ersten drei Wege stehen einzeln:
\ce{Mg + 2 HCl -> MgCl2 + H2}
\ce{CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O}
\ce{Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O}
Beim Mischen zweier Salzlösungen kann ein schwer lösliches Salz ausfallen. Direkte Salzbildungen und Reaktionen mit konzentrierten Säuren oder Laugen können heftig verlaufen oder stark erhitzen. Solche Vorgänge werden hier nur als Reaktionsschema besprochen.
Beispiel: Magnesiumchlorid aus Mg²⁺ und Cl⁻
- 1Der kleinste gemeinsame Ladungsbetrag von 2 und 1 ist 2. Ein Mg²⁺ liefert +2. Zwei Cl⁻ liefern zusammen −2.
- 2Ladungsprüfung: 1 · (+2) + 2 · (−1) = 0.
- 3Das kleinste Verhältnis ist 1 : 2. Daher lautet die Verhältnisformel MgCl₂.
Beispiel: Eisen(III)-oxid aus Fe³⁺ und O²⁻
- 1Die Ladungsbeträge 3 und 2 haben das kleinste gemeinsame Vielfache 6. Die hochgestellten Zeichen geben die Ladung je Ion an; die Zahl vor einem Ion zählt Ionen.
- 2Zwei Fe³⁺ ergeben insgesamt +6.
- 3Drei O²⁻ ergeben insgesamt −6.
- 4Ladungsprüfung: 2 · (+3) + 3 · (−2) = 0.
- 5Damit ist das kleinste Verhältnis 2 : 3 und die Formel lautet Fe₂O₃.
Beispiel: Gehe immer in derselben Reihenfolge vor
- 1Notiere Kation und Anion mit ihren Ladungen.
- 2Bestimme den kleinsten gemeinsamen Ladungsbetrag.
- 3Ermittle, wie viele Ionen jeder Sorte dafür nötig sind.
- 4Schreibe dieses kleinste Verhältnis als Formel. Die Zahl 1 wird nicht notiert.
- 5Prüfe, ob die Gesamtladung null ist.
Teste dich
Bei einer Fällung bilden zuvor gelöste Ionen ein schwer lösliches Salz. Der neue Feststoff heißt Niederschlag. Silberchlorid ist dabei weiß. Kaliumchlorid- und Silbernitratlösung liefern Silberchlorid:
\small\ce{KCl + AgNO3 -> AgCl + KNO3}
Schreibe die gut löslichen Stoffe als Ionen. Die vollständige Ionengleichung lautet:
\small\begin{aligned}&\ce{K+(aq) + Cl-(aq) + Ag+(aq)}\\&\ce{{}+ NO3-(aq)}\\\to\ &\ce{AgCl(s) + K+(aq) + NO3-(aq)}\end{aligned}
(aq) bedeutet in Wasser gelöst; (s) kennzeichnet einen Feststoff. K⁺ und NO₃⁻ stehen auf beiden Seiten unverändert gelöst. Sie heißen Zuschauerionen. Nach dem Kürzen bleibt:
\ce{Ag+(aq) + Cl-(aq) -> AgCl(s)}
Eine Trübung allein beweist keine Fällung. Ein schon vorher ungelöster Feststoff ist kein neuer Niederschlag. Eine Neutralisation erzeugt Salz und Wasser; dabei muss kein Feststoff ausfallen.
Merke: In der gekürzten Ionengleichung stehen nur die Teilchen, die sich bei der Reaktion tatsächlich verändern.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Salzbildung
Aufbau
Kationen, Anionen und Ionengitter
Verhältnisformel
kleinstes neutrales Ionenverhältnis
Direkter Weg
Elektronenübertragung zwischen Elementen
Neutralisation
Säure und Lauge bilden Salz und Wasser
Fällung
gelöste Ionen bilden ein schwer lösliches Salz
Ionengleichung
Zuschauerionen werden gekürzt
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Bariumchlorid aus Ionen bilden
- 1Gegeben sind Ba²⁺ und Cl⁻. Gesucht ist die kleinste neutrale Verhältnisformel.
- 2Ein Ba²⁺ hat die Ladung +2. Zwei Cl⁻ haben zusammen −2.
- 3Ladungsprüfung: 1 · (+2) + 2 · (−1) = 0.
- 4Die Formel lautet BaCl₂: ein Barium-Ion und zwei Chlorid-Ionen.
Fehler finden
Kaliumsulfid: Prüfe die Ladungen In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Die dritte Zeile verrechnet +1 und −2: Ihre Summe ist −1. Du brauchst zwei K⁺ pro S²⁻; so ergibt sich K₂S statt KS.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Eine Salzformel zeigt das kleinste . Die Summe der Ionenladungen ist . Bei einer Fällung streichst du aus der vollständigen Ionengleichung.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback