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Natriumchlorid-Synthese

Natriumchlorid-Synthese. +. Natriumchlorid Salz. Natrium sehr reaktives Metall. Chlorgas sehr reaktives Nichtmetall. * 2-atomige Moleküle. *. *. *. *. *. *. *. Metalle Halbmetalle Nichtmetalle. Kugelwolkenmodell. –. Na + Cl. +.

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Natriumchlorid-Synthese

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Presentation Transcript

  1. Natriumchlorid-Synthese + NatriumchloridSalz Natriumsehr reaktives Metall Chlorgassehr reaktives Nichtmetall

  2. * 2-atomige Moleküle * * * * * * * Metalle Halbmetalle Nichtmetalle

  3. Kugelwolkenmodell

  4. – Na + Cl + Na + Cl Ionenbildung im Kugelwolkenmodell 1 e– – + + + Natrium-Ion + Chlorid-Ion Natrium-Atom + Chlor-Atom Metall-Atom Nichtmetall-Atom Kation Anion Salz, Ionenverbindung

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

  6. Salze

  7. Aufgabe 2 2 K + S 2 K+ + S2- K2S Kaliumsulfid Mg + O Mg2+ + O2- MgOMagnesiumoxid 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- GeO2Germaniumoxid 3 Na + N 3 Na+ + N3- Na3NNatriumnitrid

  8. Zusatzaufgabe Aus welchen Ionen besteht: FeCl2 Fe2+2 Cl- Eisen(II)chlorid FeCl3 Fe3+3 Cl- Eisen(III)chlorid Cr2O32 Cr3+3 O2- Chrom(III)oxid Cu2S 2 Cu+ S2- Kupfer(I)sulfid CuS Cu2+ S2- Kupfer(II)sulfid

  9. Ionenbildung im Kugelwolkenmodell – Na + Cl + Na + Cl 1 e– – + + + Natrium-Ion + Chlorid-Ion Natrium-Atom + Chlor-Atom Metall-Atom Nichtmetall-Atom Kation Anion Salz, Ionenverbindung

  10. Atom- und Ionenradien Anion Atom Atom Kation Metalle Nichtmetalle Li O2– O Li+ F– Be F Be2+ Na Cl– Na+ Cl

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

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

  13. Salze

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

  15. NaCl-Typ • 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

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

  17. Salze

  18. Natriumchlorid-Synthese + NatriumchloridSalz Natriumsehr reaktives Metall Chlorgassehr reaktives Nichtmetall

  19. Chlor-Moleküle Natrium-Atomverband Energiezufuhr Energiezufuhr 1 Elektron Natriumatome Chloratome Natrium-Ion Chlorid-Ion Energieabgabe Natriumchlorid-Ionenverband NaCl-Syntheseund Energie Film

  20. Durchschnittliche Bindungsenthalpien bei 25 °C

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

  22. -348 496 4 3 -780 NaCl-Bildung und Energie ½ 242 2 5 1 109 -402 Reaktions-enthalpie 1 3 Na(s) Na(g) Na+(g) NaCl(s) 2 5 4 ½ Cl2(g) Cl(g) Cl-(g)

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

  24. 1 3 5 2 Mg(s) 2 Mg(g) 2 Mg2+(g) 2 MgO (s) 2 4 Aufgabe 5 O2(g) 2 O(g) 2 O2-(g)

  25. 1 3 5 2 Rb(s) 2 Rb(g) 2 Rb+(g) 2 RbBr (s) 2 4 Aufgabe 5 Br2(g) 2 Br(g) 2 Br-(g)

  26. Salze sind spröde Schlag

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

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

  29. Leitfähigkeit

  30. 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 Reduktionaufgenommen 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).

  31. Nichtmetalle: 2-atomige Moleküle

  32. Aufgabe 9

  33. Aufgabe 9

  34. 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-

  35. Aluminium Fe2O3 Eisen Thermit-Reaktion

  36. Elektrolyse

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

  38. Elektrolyse von NaCl-Lösung H2 Cl2 Natronlauge WasserPhenol-phtalein NaCl

  39. Elektrolyse einer NaCl-Lösung

  40. Produkte der NaCl-Elektrolyse

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