Öffnen Lösungen PDF – Ionenbindung
Übung 1: Ionenbildung
Eine Ionenbindung entsteht durch die Elektronenübertragung zwischen Metallen und Nichtmetallen. Im Folgenden sollst du die Ionenbildung bei den folgenden Verbindungen erklären:
- Natriumchlorid (NaCl)
- Kaliumbromid (KBr)
- Calciumoxid (CaO)
Lösungen:
- Natrium gibt ein Elektron ab und wird somit zum positiv geladenen Natriumion (Na+). Chlor nimmt das Elektron auf und wird zum negativ geladenen Chlorion (Cl-). Die entstandenen Ionen ziehen sich aufgrund ihrer entgegengesetzten Ladungen an und bilden somit eine Ionenbindung.
- Kalium gibt ein Elektron ab und wird somit zum positiv geladenen Kaliumion (K+). Brom nimmt das Elektron auf und wird zum negativ geladenen Bromion (Br-). Die entstandenen Ionen ziehen sich aufgrund ihrer entgegengesetzten Ladungen an und bilden somit eine Ionenbindung.
- Calcium gibt zwei Elektronen ab und wird somit zum positiv geladenen Calciumion (Ca2+). Sauerstoff nimmt die Elektronen auf und wird zum negativ geladenen Sauerstoffion (O2-). Die entstandenen Ionen ziehen sich aufgrund ihrer entgegengesetzten Ladungen an und bilden somit eine Ionenbindung.
Übung 2: Eigenschaften von Ionenverbindungen
Ionenverbindungen besitzen aufgrund ihrer Struktur und Eigenschaften bestimmte Eigenschaften. Beschreibe die folgenden Eigenschaften von Ionenverbindungen:
- Hoher Schmelz- und Siedepunkt
- Elektrische Leitfähigkeit in geschmolzenem Zustand
- Sprödigkeit
Lösungen:
- Ionenverbindungen besitzen aufgrund ihrer starken elektrostatischen Anziehungskräfte zwischen den Ionen einen hohen Schmelz- und Siedepunkt. Um die Bindung zu lösen, muss viel Energie zugeführt werden.
- Ionenverbindungen sind im festen Zustand elektrisch neutral. In geschmolzenem Zustand können die Ionen jedoch frei beweglich sein und somit elektrischen Strom leiten.
- Ionenverbindungen sind spröde, da beim Verbiegen der Kristallgitterstruktur die Ionen schnell ihre Position verlieren und somit die Bindung zerstört wird.
Übung 3: Ionenbindung und Gitterenergie
Die Gitterenergie gibt an, wie viel Energie benötigt wird, um das Kristallgitter einer Ionenverbindung zu zerstören. Berechne die Gitterenergie für Natriumchlorid (NaCl) mit den folgenden Daten:
Gitterkonstante: 5,63 x 10^-10 m
Ladung von Natrium: +1
Ladung von Chlor: -1
Avogadro-Konstante: 6,022 x 10^23 mol^-1
Coulomb-Konstante: 8,987 x 10^9 Nm^2/C^2
Lösung:
Zunächst müssen wir die Ladungen der Ionen und die Gitterkonstante in die Gleichung einsetzen:
E = (k x Q1 x Q2) / d
E = (8,987 x 10^9 Nm^2/C^2 x 1 x -1) / (5,63 x 10^-10 m)
E = -1,595 x 10^-18 J
Da wir die Gitterenergie pro Formeleinheit berechnet haben, müssen wir diese noch auf die Avogadro-Konstante umrechnen:
E = -1,595 x 10^-18 J / 6,022 x 10^23 mol^-1
E = -2,655 x 10^-42 J
Die Gitterenergie von Natriumchlorid beträgt somit -2,655 x 10^-42 J pro Formeleinheit.
Die Ionenbindung ist ein wichtiger Bestandteil des Chemieunterrichts in der 9. Klasse. Um das Verständnis zu vertiefen, gibt es verschiedene Arbeitsblätter mit Lösungen, die Schülerinnen und Schüler dabei helfen, ihr Wissen zu festigen.
Was ist eine Ionenbindung?
Die Ionenbindung beschreibt die Bindung von positiv und negativ geladenen Teilchen, den Ionen. Dabei gibt ein Metallatom ein oder mehrere Elektronen ab und wird dadurch zum positiv geladenen Ion. Das Nichtmetallatom nimmt diese Elektronen auf und wird zum negativ geladenen Ion. Durch die elektrostatische Anziehungskraft zwischen den Ionen entsteht die Ionenbindung.
Arbeitsblätter zur Ionenbindung
Es gibt verschiedene Arbeitsblätter zur Ionenbindung, die Schülerinnen und Schüler dabei unterstützen, ihr Wissen zu vertiefen. Einige Beispiele sind:
- Arbeitsblatt „Ionenbindung“ mit Multiple-Choice-Fragen
- Arbeitsblatt „Ionenverbindungen“ mit Lückentexten
- Arbeitsblatt „Ionenbindung und Salze“ mit Aufgaben zur Strukturformel
Beispiel-Aufgabe aus dem Arbeitsblatt „Ionenbindung und Salze“
Gegeben ist das Salz Natriumchlorid (NaCl). Zeichne die Strukturformel und gib an, welche Ionen vorhanden sind.
Lösung:
| Natrium (Na+) | Chlor (Cl-) |
|---|---|
Die Strukturformel besteht aus einem Na+ Ion und einem Cl- Ion, die durch die elektrostatische Anziehungskraft zusammengehalten werden.
Die Ionenbindung ist ein wichtiger Bestandteil des Chemieunterrichts in der 9. Klasse. Durch Arbeitsblätter mit Lösungen können Schülerinnen und Schüler ihr Wissen vertiefen und ihr Verständnis stärken. Mit verschiedenen Aufgaben zur Strukturformel, Multiple-Choice-Fragen und Lückentexten können sie sich auf den Unterricht vorbereiten und ihr Wissen festigen.