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Wichtige Salze und ihre Bedeutung

Die Salze sind eine wichtige Stoffgruppe der Chemie, die ionische Gitter bilden. Sie bestehen aus einem Metall-Kation und einem Nichtmetall-Anion.

Salze – Aufbau und Eigenschaften

Salze sind chemische Verbindungen, die aus Kationen (positiv geladen) und Anionen (negativ geladen) aufgebaut sind. Zwischen diesen entgegengesetzt geladenen Ionen bestehen Ionenbindungen. Diese Art der Bindung beruht auf den starken elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Ionen. Diese Wechselwirkung wird als Coulombkraft bezeichnet. Sie ist abhängig von der Stärke und dem Abstand der Ladungen, hier der Atomkerne, voneinander. Aufgrund dieser starken Bindung sind Salze bei Raumtemperatur fest. Sie weisen einen hohen Schmelz- und Siedepunkt auf und zeigen einen spröden Bruch. Salze bilden Ionengitter. Dabei gibt es verschiedene Formen des Gitters je nach Art der Ionen des Salzes.

gitter.jpg

Salze sind nach Außen ungeladen. Das bedeutet es sind genauso viele positive wie negative Ladungen vorhanden. Wenn du also die Ladungen der Ionen kennst, aus denen sich das Salz zusammensetzt, kannst du leicht die chemische Formel aufstellen. Calcium bildet ein zweifach positiv geladenes Ion $Ca^{2+}$ und Brom ein einfach negatives $(Br^-)$. Die Formel für Calciumbromid lautet daher $CaBr_2$.

Anorganische Salze setzen sich meist aus Metall-Kationen und Nichtmetall-Anionen zusammen. Diese Nichtmetall-Ionen können einfach sein, wie die Halogenide, oder komplexer, wie Sulfate und Nitrate.

Klassifizierung von Salzen

Die Salze werden anhand ihres Anions in unterschiedliche Gruppen eingeordnet, hier folgt eine Auflistung der in der Schule relevanten Gruppen.

Halogenide

Halogenide sind z.B. Chloride, Bromide und Iodide. Ihr Anion ist also ein einatomiges Ion aus der 7. Hauptgruppe. Die Kationen können jedes Metallion sein. So sind also Kaliumchlorid $KCl$, Strontiumiodid $SrI_2$ und Eisen-III-Bromid $FeBr_3$ Halogenide. Nachweisen kann man diese Salze durch Fällungsreaktionen mit Silbernitrat.

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Sulfate

Sulfate sind die Salze der Schwefelsäure $H_2SO_4$. Sie besitzen das Sulfat-Ion ${SO_4}^{2-}$ als Anion. Die meisten Sulfate sind gut wasserlöslich. Bariumsulfat (Schwerspat) bildet dahin gehend aber eine Ausnahme. Aufgrund seiner sehr geringen Löslichkeit wird es für den Sulfatnachweis (Fällungsreaktion) genutzt. Einige Mineralien sind Sulfate, wie: Anhydrit, wasserfreies Calciumsulfat $CaSO_4$ und Gips, Calciumsulfat - Dihydrat $CaSO_4 \cdot 2H_2O$.

Sulfate

Nitrate

Nitrate sind die Salze der Salpetersäure $HNO_3$. Diese werden großtechnisch zur Herstellung von Düngemitteln aber auch Sprengstoff genutzt. Ein wichtiger Dünger und auch einfacher Sprengstoff ist Amoniumnitrat $NH_4NO_3$. Silbernitrat $AgNO_3$ wird als Lösung häufig für Nachweise genutzt.

Carbonate

Carbonate sind die Salze der Kohlensäure $H_2CO_3$, sie sind zumeist sehr gut löslich und Stellen viele Gesteine. Kalk und Marmor sind Bestimmte Calciumcarbonate $CaCO_3$, Daneben gibt es auch noch Soda, Natriumcarbonat $Na_2CO_3$ und Backpulver, Natriumhydrogencarbonat $NaHCO_3$.

Oxide

Auch die Oxide sind eine Gruppe von Salzen. Der häufigste Vertreter ist der Quarzsand $SiO_2$. Aber daneben gibt es noch viele weitere Oxide, wie du schon bei der Verbrennung gelernt hast.

Organische Salze

Neben den anorganischen Salzen gibt es noch die organischen Salze. In diesen muss mindestens ein Bestandteil organischer Natur sein. Ein Bsp. hierfür sind die Acetate, z.B. Kaliumacetat $CH_3COOK$.

Kochsalz – allseits bekanntes Chlorid

Das uns aus Küche und Haushalt bekannte Kochsalz ist chemisch betrachtet die Verbindung Natriumchlorid $NaCl$. Es weist ein kubisches Ionengitter auf, das nach diesem Salz benannt ist.

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Hierbei wechseln sich immer Natrium- und Chlorid-Ionen ab. Dadurch ist jedes Ion von sechs Ionen der anderen Sorte umgeben. Kochsalz ist gut wasserlöslich. Während des Lösungsvorgangs werden Ionen an den Ecken und Rändern des Gitters von Wassermolekülen umgeben und aus diesem herausgelöst. Natriumchlorid kommt auf der Erde größtenteils als Steinsalz und als Meersalz vor. Auf dem Festland haben sich große Mengen Salz abgelagert nachdem Meere, die einst dort lagen, nach und nach verdunstet sind. Diese Vorkommen werden heutzutage durch Tagebau abgebaut. Riesige Mengen Salz liegen immer noch in den Ozeanen vor. Um diese zu gewinnen muss die Salzlösung (Meerwasser) eingedampft werden. D.h. das Wasser muss verdampfen oder verdunsten damit das Natriumchlorid kristallisiert und so als Feststoff gewonnen werden kann. Natriumchlorid ist für alle Lebewesen überlebenswichtig. Früher war Salz sehr wertvoll und wurde daher auch als weißes Gold bezeichnet. Die enthaltenen Natrium-Ionen sind notwendig damit Nervenzellen erregt werden können. Nur so können Informationen im Körper weitergeleitet und verarbeitet werden.

Kalk – ein Carbonat

Ein weiteres sehr wichtiges Salz ist Kalk. Es handelt sich dabei um Calciumcarbonat. Es ist ein Salz der Kohlensäure $H_2CO_3$. Es kommt sehr häufig als Gestein vor. So bestehen Tropfsteinhöhlen aus diesem Mineral.Wenn in einer Region vorwiegend Kalkgestein anzutreffen ist, weist das Wasser dort viele Calcium-Ionen auf. Man spricht dann von hartem Wasser. Den Kalkkreislauf macht sich auch der Mensch zu Nutze. So wird Kalk im Bauwesen als Baumaterial eingesetzt. Kalk kann gebrannt werden. Dabei entsteht Calciumoxid (Branntkalk). Wird dieses gelöst entsteht Calciumhydroxid, der sogenannte Löschkalk. Reagiert dieser nun mit Kohlendioxid entsteht erneut Calciumcarbonat und der Kalkkreislauf ist geschlossen. Auf diese Weise kann Kalk in die gewünschte Form gebracht werden.