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Chemie

Kristalle, Leitfähigkeit, Lösen: Salze untersuchen

Ob ein Salz Strom leitet, hängt davon ab, ob seine Ionen beweglich sind. Beim Lösen umgeben Wasserteilchen die Ionen.

  • ca. 13 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich erkläre Eigenschaften von Salzen mit dem Ionengitter.
  • Ich begründe, wann Salze Strom leiten.
  • Ich erkläre das Lösen im Wasser und die Temperaturänderung.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Ionenbindung und Ionengitter, Gemischarten: Lösung, Suspension, Emulsion, Legierung

Salze bilden harte, spröde Kristalle. Sie schmelzen erst bei hohen Temperaturen, Natriumchlorid bei etwa 801 °C. Die Anziehung im Gitter ist stark. Festes Salz leitet keinen Strom, weil die Ionen fest im Gitter sitzen. Eine Salzschmelze und eine Salzlösung leiten dagegen. Dort sind die Ionen beweglich und transportieren die Ladung. Der Strom besteht aus wandernden Ionen. Zuckerlösung leitet nicht, weil Zucker keine Ionen bildet. Wie löst sich ein Salz? Wasser-Teilchen haben eine leicht negative und eine leicht positive Seite. Man sagt, sie sind Dipole. An der Kristalloberfläche lagern sich Wasser-Teilchen an die Ionen an, mit der passenden Seite. Sie lösen die Ionen aus dem Gitter und umgeben sie wie eine Hülle. Das nennt man Hydratation. Beim Lösen ändert sich meist die Temperatur. Das Aufbrechen des Gitters kostet Energie, die Hydratation setzt Energie frei. Setzt die Hydratation mehr Energie frei, als das Aufbrechen kostet, wird die Lösung warm. Kostet das Aufbrechen mehr, wird sie kalt. Kältekompressen nutzen das. Versuche dazu macht die Lehrkraft. Im Labor probierst du nie einen Stoff, auch kein Salz.

Leitfähigkeit (Auswertung eines Versuchs der Lehrkraft).
ProbeLampe im Stromkreis
festes Kochsalzbleibt aus
Kochsalzschmelzeleuchtet
Kochsalzlösungleuchtet
destilliertes Wasserbleibt aus
Zuckerlösungbleibt aus

Warum leitet Salzlösung?

  1. Beobachtung: Kochsalzlösung lässt die Lampe leuchten, festes Salz nicht.
  2. Im festen Salz sitzen die Ionen fest im Gitter.
  3. In der Lösung sind sie von Wasser umgeben und beweglich.
  4. Bewegliche Ionen transportieren die Ladung. Der Strom fließt.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Feste Ionen: keine Leitung.

Ionen frei: Leitung.

Wasser zieht die Ionen aus dem Gitter.

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Gruppe steht dicht gedrängt auf einem Fest. Sie kann sich nicht bewegen. Wird es leerer, wandern Leute herum. So ist es mit den Ionen im festen Salz und in der Lösung.

Schritt für Schritt

Wir erklären das Lösen

  1. Ein Salzkristall liegt im Wasser.
  2. Wasser-Teilchen lagern sich an die Ionen an.
  3. Sie lösen die Ionen aus dem Gitter und bilden Hüllen.
  4. Die Ionen sind jetzt beweglich. Die Lösung leitet Strom.

Mit einem Bild erklärt

OrtIonenStrom
fester Kristallfestkeiner
Schmelzebeweglichleitet
Lösungbeweglich, von Wasser umhülltleitet

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Warum leitet festes Kochsalz keinen Strom?
Zeig mir den ersten Schritt

Was transportiert den Strom in einer Lösung?

Lösung ansehen

Lösung: Die Ionen sitzen fest im Gitter.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Warum leitet eine Salzlösung Strom?
Zeig mir den ersten Schritt

Was hat sich beim Lösen im Salz verändert?

Lösung ansehen

Lösung: Ihre Ionen sind beweglich.

Tipp: Frage bei Leitfähigkeit immer: Gibt es bewegliche Ladungsträger? Bei Salzen sind es die Ionen.

Merksatz: Salz fest: Ionen fest, keine Leitung. Schmelze und Lösung: Ionen beweglich, Leitung. Lösen: Wasser-Dipole bilden die Hydrathülle.

Typischer Fehler: Viele denken, in einer Salzlösung fließen Elektronen wie in einem Metalldraht. Hier wandern aber Ionen.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Zuckerlösung leitet Strom, weil Zucker in Wasser Ionen bildet.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 2 Wie nennt man das Umhüllen der Ionen mit Wasser-Teilchen?
Lösung ansehen

Lösung: Hydratation

Frage 3 Eine Probe Wasser hat 22 °C. Nach dem Lösen eines Salzes zeigt das Thermometer 17 °C. Um wie viel °C hat sich die Lösung abgekühlt?

Zeig mir den ersten Schritt

Subtrahiere die beiden Temperaturen.

Lösung ansehen

Lösung: 5

22 − 17 = 5.

Frage 4 Beim Lösen von Salzen wird die Lösung immer warm.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 5 Warum haben Salze hohe Schmelztemperaturen?
Lösung ansehen

Lösung: Die Anziehung im Gitter ist stark.

Geschafft

Salze leiten als Schmelze und als Lösung. Beim Lösen umgeben Wasser-Teilchen die Ionen. Die Temperatur kann steigen oder sinken.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Salze und Ionen

Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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