Ionenverbindungen

    Hallo Leute,

    Mein Chemielehrer meinte einfach mal uns ein Haufen Aufgaben bis zu einem bestimmten Datum aufzugeben und ich verstehe fast gar keine.
    Würde mich deshalb über euere Hilfe freuen. Es sind so grob 18 Aufgaben wovon ich die schweren (aus meiner Sicht) hier in dieses Forum poste um Hilfe zu bekommen. Er meinte auch, dass das alles noch in einer Arbeit dran kommen wird. Ich gehe in die 10. Klasse an einem Gymnasium.

    Salze als Ionenverbindungen

    1. Beschreibe den Bau eines Natriumchloridkristalls und nenne mindestens drei Eigenschaften der Verbindung.
    2. BEschreibe den Bau von festem Kaliumbromid und leite daraus mindestens drei Eigenschaften ab.
    3. Erläutere die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Ionenverbindungen am Beispiel von festem Kalk.

    Dissoziation von Ionenverbindungen

    1. Bennene und beschreibe den Vorgang des Lösens von Natriumchlorid in Wasser und stelle eine Reaktionsgleichung auf. Gib von mindestens drei weiteren Salzen die Reaktionsgleichungen für das Lösen in Wasser an.
    2. Stelle den Vorgang des Lösens von Natriumchlorid in Wasser graphisch dar und erläutere diesen. Gib jeweils zwei weitere Beispiele in Form von Reaktionsgleichungen für das Lösen von Säuren, Basen und Salzen.
    3. Erläutere das Lösen und Fällen eines Salzen als zwei Seiten einer "Medaille". Nutze Beispiele und graphische Darstellungen sowie die chemische Zeichen- und Fachsprache.

    Säuren/Basen

    1. Beschreibe die Reaktion von Schwefeldioxid mit Wasser und die Reaktion von Calciumoxid mit Wasser. Erkläre die jeweilige Reaktion mit Universalindikator.
    2. Stelle für die Reaktionen von einem unedlen Metall mit Wasser und einem Nichtmetalloxid mit Wasser eine Reaktionsgleichung auf und charakterisiere die entstehenden Stoffe an Hand der Reaktion mit Universalindikator.
    3.Erläutere die Merkmale einer chemischen Reaktion an Hand jeweils einer Darstellungsreaktion für saure und basische Lösungen. Beschreibe einen spezifischen Nachweis für die jeweile Lösung.

    Neutralisation/Salzbildung

    1. Beschreibe die Reaktion von Salzsäure und Natronlauge als Salzbildungsreaktion. Gib eine weitere Möglichkeit der Bildung eines Salzes an. Nenne praktische Anwendungen dieser Reaktion.
    2. Beschreibe die Reaktion von Schwefelsäure und Kalilauge und erläutere den Reaktionstyp.Gib zwei weitere Möglichkeiten der Bildung eines Salzen an. Begründe an einem Beispiel den praktischen Nutzen einer dieser Reaktionen.
    3. Beschreibe die Reaktion von Essigsäure und einer Lauge und erläutere den Reaktionstyp. Gib die Reaktionsgleichung für die Reaktion von Aluminiumhydroxid mit Schwefelsäure an. Begründe an einem Beispiel den praktischen Nutzen einer dieser Reaktionen.

    Ich hoffe wirklich mir kann dabei jemand helfen

    Ich will bei der Fülle der Fragen zunächst einmal auf "Salze als Ionenverbindungen eingehen.

    Zu 1: Gebe bei google ein: bau natriumchloridkristall und Du erhältst Bilder und Text als Antwort.

    Zu 2: Gebe bei google ein: kaliumbromid kristall und Du erhältst ebenfalls dazu eine Antwort.

    Zu 3: Bei dieser Frage kann es darum gehen, warum manche Ionenverbindungen gut und andere schlecht löslich sind.
    Zwei wesentliche Prozesse bestimmen die Löslichkeit eines Salzes, einerseits die Gitterenergie des Ionenkristalls (zur Erinnerung: je grösser die Gitterenergie, desto schlechter löst sich das Salz) und die Hydratationsenergie (je grösser, desto besser löst sich das Salz).

    Kommst Du damit zunächst klar?

    Dissoziation von Ionenverbindungen:
    Zu 1: Der Lösungsvorgang wird in folgendem Link beschrieben

    https://www.chemiezauber.de/inhalt/basic-2…-in-wasser.html

    Weiter unten bei diesem Link siehst Du auch eine Reaktionsgleichung für den Lösungsvorgang.
    Setze dann als andere Beispiele z.B. KCl und NaNO₃ ein.

    Zu 2:
    Gebe bei google ein lösen von natriumchlorid grafik

    und schaue Dir vor allem das Video von youtube an.

    Beispiele für Reaktionsgleichungen zum Lösungsvorgang bei

    a) Salzen: Na₂SO₄ --> 2 (Na⁺)aq + (SO₄²⁻)aq
    b) Basen: NaOH --> (Na⁺)aq + (OH⁻)aq
    c) Säuren: Wenn Säuren in Waser gelöst werden, dann tritt eine Reaktion mit Wasser ein. Ich weiß aber nicht, ob ihr dies im Chemieunterricht schon erfahren habt. Beispiel:
    HCl + H₂O --> H₃O⁺ + Cl⁻
    Oder genauer: HCl + H₂O --> (H₃O⁺)aq + (Cl⁻)

    Zu 3): Für das Lösen eines Salzes sind die Beschreibungen von 2) zu verwenden.

    Fällung von Salzen: Viele Salze sind nahezu unlöslich in Wasser. Wenn sie bei einer Reaktion entstehen, dann tritt im Reaktionsgefäß ein Niederschlag (eine Fällung) auf, und man sieht das feste Salz.

    Beispiel: NaCl + AgNO₃ --> AgCl + NaNO₃

    Gibt man die beiden in Wasser löslichen Verbindungen NaCl und AgNO₃ zusammen, dann bilden sich das fast unlösliche AgCl und das lösliche NaNO₃.

    Neutralisation/Salzbildung
    Zu 1:
    Reagiert Salzsäure mit Natronlauge, dann bildet sich u.a. das Salz Natriumchlorid.
    HCl + NaOH --> NaCl + H₂O

    Eine weitere Möglichkeit der Salzbildung wäre
    Metall + Säure --> Salz + Wasserstoff und
    Metalloxid + Säure --> Salz + Wasser

    Anmerkung: Nicht alle Metalle und Metalloxide geben diese Reaktionen.
    Die praktische Anwendung ist z.B. die Herstellung von Salzen im Chemieunterricht.

    Zu 2:
    H₂SO₄ + 2 KOH --> K₂SO₄ + 2 H₂O

    Dieser Reaktionstyp ist eine Neutralisation. Das Kaliumsulfat (K₂SO₄) kann noch wie folgt hergestellt werden:
    2 K + H₂SO₄ --> K₂SO₄ + H₂
    K₂O + H₂SO₄ --> K₂SO₄ + H₂O
    Kaliumsulfat ist ein Düngemittel, das man durch die Neutralisationsreaktion (s.o.) herstellen kann.

    Zu 3:
    Die Reaktion zwischen Essigsäure und Natronlauge:
    CH₃-COOH + NaOH --> CH₃-COONa + H₂O
    Das bei dieser Neutralisation entstehende Natriumacetat ist ein Lebensmittelzusatzstoff.

    2 Al(OH)₃ + 3 H₂SO₄ --> Al₂(SO₄)₃ + 6 H₂O
    Bei der Neutralisation von Aluminiumhydroxid mit Schwefelsäure entsteht u.a. das Aluminiumsulfat. Es wird u.a. in der Pharmazie gegen Nervenstörungen eingesetzt.

    Danke für die schnelle Hilfe bei so viele Aufgaben. ^^ Jedoch würde ich mich freuen, wenn du mir noch mehr bei dem hohen Anforderungsniveau helfen könntest. Mein Lehrer meinte die seien sehr komplex und deswegen bin ich mir unsicher ob die so wenig benötigen. Ich hoffe auch mal das alles richtig ist ^^

    Es ist natürlich immer die Frage wie ausführlich man etwas darstellen soll. Ich will Dir das an einem Beispiel zeigen.

    Es geht z.B. um den Komplex Dissoziation von Ionenverbindungen Aufgabe 3:

    Die von mir gegebene Reaktionsgleichung

    NaCl + AgNO₃ --> AgCl + NaNO₃

    ist die übliche Schreibweise, die ihr sicher auch so macht. Sie sagt aber nicht aus, dass es sich bei allen Verbindungen um Ionenverbindungen handelt. Man sieht aus dieser Gleichung auch nicht, dass AgCl als schwerlösliche Verbindung ausfällt, dass NaNO₃ gelöst bleibt und dass auch die Edukte nur in gelöster Form miteinander reagieren.

    Man könnte also ausführlicher schreiben:

    NaCl(aq) + AgNO₃(aq) --> AgCl(s) + NaNO₃(aq)
    aq:gelöst
    s (solidus): fest (= ausgefallen)

    Bei dieser Gleichung ist über das Vorhandensein von Ionen immer noch nichts ausgesagt.

    Wollte man nur das schreiben, das wirklich reagiert, dann wäre die folgende Gleichung anzugeben:
    Ag⁺ + Cl⁻ --> AgCl
    oder ausführlicher: Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) --> Ag⁺Cl⁻(s)

    Du siehst, dass allein für die gegebene Reaktion leider (!!!) sehr verschiedene Schreibweisen möglich sind. Nun hat euer Lehrer sicher auch wieder eine besondere Vorstellung wie ihr die Reaktionsgleichungen zu schreiben habt und wie ihr textlich und grafisch etwas erläutern sollt.
    Ich kann Dir also nur helfen, wenn Du etwas Bestimmtes nicht verstehst, aber betreffs der Art der Beantwortung musst Du Dich nach Deinem Lehrer richten.

    Okey danke. Ich hab nun soweit alles verstanden und werde mich am heutigen Abend auch an die Bearbeitung der Aufgaben mit deiner Hilfe setzen.

    Ich verstehe nur noch nicht ganz wie ich beim ersten Komplex die 3. Aufgabe zu lösen habe? (Also die mit dem Kalk)

    Bei der Aufgabe 3 und dem Kalk ist nicht so ganz klar, auf was Dein Lehrer hinaus will. Ich war zunächst der Meinung, das es um das Lösungsverhalten von Ionenverbindungen geht.
    Es könnte auch sein, dass er auf die drei bekannten Modifikationen (Erscheinungsformen) des Calciumcarbonats hinaus will.
    Ich stelle Dir diese einmal hier zusammen:

    Kreide:
    Dies ist ein weißer, lockerer feinkörniger Kalkstein, der aus den Kalkgehäusen von Kleinlebewesen des Meeres (einzelliger Algen, einzelliger Tierchen) der Kreidezeit entstanden ist.
    Seine Konsistenz ist halbfest und mehlig. Wegen der Weichheit nimmt man die Kreide auch gern zum Schreiben. Die heutige Schulkreide ist allerdings Calciumsulfat.

    Kalkspat (Calcit):
    Es ist das reinste in der Natur vorkommende Calciumcarbonat und bildet farblose durchsichtige Kristalle.

    Marmor:
    Dies ist ein dichter, reiner Kalkspat, der aus miteinander verwachsenen Kalkspatkristallen besteht Er entstand unter hohem Druck bei hohen Temperaturen in tieferen Erdschichten.

    Allerdings sind Modifikationen nicht das Typische von Ionenverbindungen.

    Heute hatten wir wieder Chemie und mein Lehrer meinte uns auch noch Rechenaufgaben zu geben und auch sagte er das meine Formulierungen nicht ausreichend genug seien.

    1. Berechne die MAsse bzw. das Volumen an Chlorwasserstoff in 50ml Salzsäure der Konzentration c= 0,1 g/mol enthalten?

    2. Berechne die Masse an Calciumsulfat, die bei der Reaktion von 5g Calciumoxid mit Schwefelsäure entsteht.
    Berechne das Volumen an Wasserstoff, das bei der Reaktion von 5g Zink mit Salzsäure entsteht.

    Diese jeweils mit passender Reaktionsgleichung

    3. Wie erhält man aus einer 30%igen Natronlauge 200ml einer 15%igen Natronlauge? Bestimme das benötigte Volumen an 30%iger Natronlauge, um die geringer konzentrierte Lösung herzustellen. (1cm³ Lösung entspricht 1g)

    Würde mich über schnelle Hilfe freuen.

    Vorbemerkungen:
    a) Mich hätte schon interessiert, welche Formulierungen Dein Lehrer noch gerne gehabt hätte.
    b) Jetzt kommt ein ganz neuer Fragenkomplex. Du darfst diesen hier nicht hinter Deinen Fragenteil "Ionenverbindungen" hängen, sondern musst eine neue Aufgabe, z.B. "Chemische Rechnungen" stellen.
    c) In den folgenden Lösungen musst Du natürlich auch etwas tun, denn Du sollst dabei ja auch etwas lernen und die Lösungen nicht einfach abschreiben. Wenn Du Zusatzfragen hast, dann wird darauf natürlich eingegangen.

    1. Berechne die MAsse bzw. das Volumen an Chlorwasserstoff in 50ml Salzsäure der Konzentration c= 0,1 g/mol enthalten?

    2. Berechne die Masse an Calciumsulfat, die bei der Reaktion von 5g Calciumoxid mit Schwefelsäure entsteht.
    Berechne das Volumen an Wasserstoff, das bei der Reaktion von 5g Zink mit Salzsäure entsteht.

    Zu 1) Diese Aufgabe ist so falsch gestellt, denn in der Salzsäure gibt es keinen Chlorwasserstoff (HCl) sondern nur noch Oxoniumionen (H₃O⁺) und Chloridionen (Cl⁻). Ebenfalls gibt es die Konzentrationsangabe in g/mol nicht.

    Die Aufgabe müsste lauten: Berechne die Masse und das Volumen an Chlorwasserstoff, die man benötigt, um eine Salzsäure der Konzentration c = 0,1 mol/L herzustellen.
    Notwendige Zusatzinformation (die fehlte bei der Lehreraufgabe auch): Das molare Volumen von Gasen betrage bei Zimmertemperatur Vm = 24,2 L/mol.

    Ehe diese Sachverhalte nicht geklärt sind, kann zunächst nicht auf eine Lösung eingegangen werden.

    Zu 2a) Lösungsschritte:

    a) Aufstellung der Reaktionsgleichung. In Worten würde sie lauten:
    Calciumoxid + Schwefelsäure --> Calciumsulfat + Wasser

    b) Errechne mit Hilfe des Periodensystems die molaren Massen M von Calciumoxid und Schwefelsäure.

    c) Es verhalten sich dann M(Calciumoxid) : M(Calciumsulfat) = 5 g : x
    Meine Lösung x = m(Calciumsulfat) = 12,14 g.

    Zu 2b) Lösungsschritte:

    a) Aufstellung der Reaktionsgleichung. In Worten würde sie lauten:

    Zink + Salzsäure --> Zinkchlorid + Wasserstoff

    Hinweis: In der Gleichung schreibst Du für Salzsäure die Formel HCl.

    b) Der weitere Lösungsweg, um die Masse an Wasserstoff zu bestimmen, geht wie in der vorangegangenen Aufgabe.
    Meine Lösung: m(Wasserstoff) = 12,14 g.
    c) Das Wasserstoffvolumen kannst Du nicht berechnen, da das molare Volumen von Wasserstoff bei den gegebenen Reaktionsbedingungen nicht gegeben ist (siehe Aufgabe 1).

    Also zu 1): Diese Aufgabe steht genauso wie ich sie hier gepostet habe auf dem Aufgabenblatt. Also kann ich leider auch nicht weiterhelfen.

    Könntest du mir vielleicht noch bei 3.) helfen? Ansonsten bin ich gerade am Lösen der Aufgaben mit deiner Hilfe. Danke.

    Auf die Aufgabe 3 bin ich deshalb nicht eingegangen, weil deren Lösung eigentlich doch klar sein sollte.

    Man soll also eine Lösung mit gegebener Konzentration so verdünnen, dass die Konzentration nur noch halb so groß ist.