Arbeitsblatt: Was sind Ionen, Salze, Elektrolyse

Ionen Ionen sind elektrisch geladene Teilchen. Sie entstehen, indem neutrale Atome Elektronen aufnehmen oder abgeben. Dadurch entsteht entweder ein Elektronenüberschuss oder auch ein Elektronenmangel in der Atomhülle des Elements. Ionen können einfach oder mehrfach elektrisch geladen sein, je nachdem wie viele Elektronen aufgenommen bzw. abgegeben wurden. Positiv geladene Ionen heißen Im elektrischen Strom wandern sie zur negativ geladenen Elektrode, der Kathode. Negativ geladene Ionen bezeichnet man als . Sie wandern zur Anode, weil sie von dieser positiv geladenen Elektrode angezogen werden. Ob Ionen einfach oder mehrfach geladen sind, lässt sich bei den Elementen der Hauptgruppen von ihrer Stellung im Periodensystem ablesen: können positiv geladene Ionen (Kationen) bilden: I. Hauptgruppe ( ): einfach positiv geladen (Na Li K 2 II. Hauptgruppe ( ): zweifach positiv geladen (Ca Ca Es gilt: Ladungszahl Nummer der Gruppe können negativ geladene Ionen (Anionen) bilden: (!!! Ausnahme: Wasserstoff !!!) – – – – VII. Hauptgruppe ( ): einfach negativ geladen (F Cl Br I –– VI. Hauptgruppe ( ): zweifach negativ geladen (O 2– O Es gilt: Ladungszahl 8 minus Nummer der Gruppe Die Elemente der VIII. Hauptgruppe (Edelgase) bilden gar keine Ionen. Atom Aufnahme eines Elektrons – ( ) Anion Abgabe eines Elektrons – (– ) Kation Bitte an der richtigen Stelle einsetzen: Halogene Metalle Anionen Erdalkalimetalle Kationen Alkalimetalle Nichtmetalle Chalkogene Salze Ionenverbindungen Alle Salze sind aus Ionen aufgebaut. Es gehören immer Metallionen (Kationen) mit Nichtmetallionen (Anionen) zusammen. Dabei ist die Gesamtzahl der positiven Ladungen stets gleich der Gesamtzahl der negativen Ladungen. Beispiele: – Natriumchlorid NaCl (Kochsalz) besteht aus: Na Cl –– Calciumoxid CaO besteht aus: Ca Im festen Zustand sind die Kationen und Anionen der Salze regelmäßig im Raum angeordnet. Sie bilden so genannte Ionengitter aus, die als Kristalle in Erscheinung treten (auch r s a l i t r genannt). Der Zusammenhalt der Ionen erfolgt aufgrund ihrer Ladung. Löst man Salze in Wasser auf, dann liegen die Ionen voneinander getrennt vor. Sie „schwimmen sozusagen im Wasser verteilt herum und können sich darin frei bewegen. Elektrolyse Bei der Elektrolyse einer Salzlösung wandern die Ionen zu den Elektroden: Die Anionen zur Anode und die Kationen zur Kathode. An den Elektroden erfolgt dann der Ladungsaustausch: Die Anionen, die einen Elektronenüberschuss haben, geben ihre Elektronen ab. Auf der anderen Seite nehmen die Kationen, die einen Elektronenmangel haben, Elektronen auf. Dadurch entstehen wieder neutrale Atome. Die Elektronen fließen also durch die Kabel von der einen zur anderen Elektrode. Auf diese Weise entsteht ein elektrischer Strom und die angeschlossene Lampe leuchtet. Lösung In der richtigen Reihenfolge: Kationen Anionen Metalle Alkalimetalle Erdalkalimetalle Nichtmetalle Halogene Chalkogene