Hast du schon einmal Kochsalzkristalle unter dem Mikroskop gesehen? Sie sehen aus wie kleine durchsichtige Würfel. Diese Kristallstruktur ist typisch für Kochsalz. Aber Kochsalz hat noch weitere Eigenschaften, die typisch für die Stoffklasse der Salze sind.
In diesem Kapitel erfährst du, welche typischen Eigenschaften Salze haben und wie sich die Salzeigenschaften mithilfe des Aufbaus der Salze aus Ionen erklären lassen.
Salze bilden Kristalle
Goran tek-en, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Salze sind aus positiv und negativ geladenen Ionen aufgebaut. Zwischen den positiv und negativ geladenen Ionen herrschen nach allen Seiten starke elektrostatische Anziehungskräfte. Diese Anziehungskräfte führen dazu, dass sich unzählige positive und negative Ionen in einem gleichmäßigen Ionengitter anordnen.
Die Ionengitter können je nach Art und Anzahl der beteiligten Ionen sehr unterschiedlich aussehen. So ist z. B. im Natriumchlorid-Gitter ein Natrium-Ionen von sechs Chlorid-Ionen umgeben. Umgekehrt ist ein Chlorid-Ion sechs Natrium-Ionen umgeben. Diese regelmäßige Anordnung der Ionen führt dazu, dass Natriumchlorid-Kristalle würfelförmig aussehen (Abb. 1/ Abb. 2).
Salze haben eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur
Im festen Zustand bestehen Salze aus einem Ionengitter. Zwischen den positiv und negativ geladenen Ionen des Ionengitters bestehen starke Anziehungskräfte. Um das feste Salz zu schmelzen, müssen auf Teilchenebene die Anziehungskräfte zwischen den Ionen überwunden werden. Dazu ist sehr viel Energie nötig. Deshalb haben Salze eine sehr hohe Schmelztemperatur (z. B. schmilzt Natriumchlorid bei \(\rm801 \,°C\)).
In der Salzschmelze sind die Ionen beweglich. Aufgrund der unterschiedlichen Ladungen ziehen sich die Ionen aber immer noch sehr stark an. Um die Salzschmelze zu verdampfen, muss deshalb sehr viel Energie aufgewendet werden, damit sich die Ionen schnell genug bewegen und die Anziehungskräfte überwinden. Salze haben deshalb eine sehr hohe Siedetemperatur (z. B. siedet Natriumchlorid bei \(\rm1465\,°C\)).
Salze sind spröde
Wird auf einen Salzkristall ein Druck ausgeübt, so zerspringt der Kristall in mehrere kleine Stücke. Das ist darauf zurückzuführen, dass sich durch den Druck das Ionengitter leicht verschiebt. Dadurch stehen sich gleichartig geladene Ionen gegenüber. Die Ionen stoßen sich ab. Der Kristall wird gespalten (Abb. 3).
Abb. 3 Animation zum Einfluss einer Krafteinwirkung auf das Salzgitter
Salze leiten im flüssigen Zustand oder in gelöster Form den elektrischen Strom.
CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung;
Damit ein Stoff den elektrischen Strom leitet müssen bewegliche, geladene Teilchen vorhanden sein. In einem festen Salzkristall sind die positiv und negativ geladenen Ionen auf festen Plätzen. Die Ionen können sich nicht bewegen. Deshalb leitet ein Salzkristall keinen Strom.
Schmelzen wir festes Salz, so wird das Ionengitter zerstört. Die positiv und negativ geladenen Ionen können sich frei bewegen. Tauchen wir zwei Elektroden in die Salzschmelze und legen eine Spannung an, dann wandern die positiv geladenen Ionen zum Minus-Pol und die negativ geladenen Ionen zum Plus-Pol (Abb. 4). Die Salzschmelze leitet den elektrischen Strom.
Lösen wir Salz in Wasser, so wird ebenfalls das Ionengitter zerstört. In der Lösung können sich die positiv und negativ geladenen Ionen frei bewegen und so ebenfalls den elektrischen Strom leiten.