Forum: Offtopic Chemiefrage: Rangfolge der Bindung?


von Feadi F. (feadi)


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Hallo,

mir ist die Ionenbindung und die Elektronenpaarbindung ein Begriff, 
jedoch frage ich mich ob es eine Rangfolge gibt nach der die Elemente 
binden.

Was passiert wenn ich:

Na(1+) Cu(2+) SO4(2-) und Cl(1-)

 miteinander reagieren lassen?

Ich würde ja sagen dass NaCl und CuSO4 entsteht, aber ist das auch 
wirklich so? Kann nicht auch Na2SO4 und CuCl2 entstehen?

Schon mal vielen Dank im Voraus!

Beitrag #4959165 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Andreas B. (bitverdreher)


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Hi,
da passiert überhaupt nichts.
Die Ionen schwimmen alle in der Lösung herum und das war es. Das Wasser 
trennt die Ionen (Stichwort: Hydrathülle).
Interessant wird es erst, wenn Du die Lösung einmdampfst. Dann wird das 
Salz mit dem kleinsten Löslichkeitsprodukt zuerst ausfallen.
Es stehen also zur Auswahl:
Na2SO4
NaCl
CuSO4
CuCl2
jetzt die Werte aus einer Tabelle rauszusuchen bin ich aber zu faul.

Gruß
Andreas

von Feadi F. (feadi)


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Daniel W. schrieb im Beitrag #4959165:
> Für Na2SO4 und CuCl2 hätte man eine resultierende Oxidationszahl = +1
> bzw. -1, welches dem Ausgleichsbestreben entgegensteht

Hallo Daniel,

bitte erläutere den "Rechenweg" wie ich bei Na2SO4 auf eine 
Oxidationszahl von +1 komme. Meines Wissens nach hat:
 Na (+1)
 S (+6)
 O (-2)

Wäre dann wenn ich alles aufaddiere:
Na +1
Na +1
S  +6
O  -2
O  -2
O  -2
O  -2
== 0

Danke!



Andreas B. schrieb:
> da passiert überhaupt nichts.
> Die Ionen schwimmen alle in der Lösung herum und das war es. Das Wasser
> trennt die Ionen (Stichwort: Hydrathülle).
> Interessant wird es erst, wenn Du die Lösung einmdampfst. Dann wird das
> Salz mit dem kleinsten Löslichkeitsprodukt zuerst ausfallen.
> Es stehen also zur Auswahl:
> Na2SO4
> NaCl
> CuSO4
> CuCl2
> jetzt die Werte aus einer Tabelle rauszusuchen bin ich aber zu faul.

Hallo Andreas,

sehr interessant!

Von Wikipedia habe ich diese Werte:
>> CuCl2 Löslichkeit: 620 g·l-1 (20 °C) in Wasser
>> Natriumchlorid NaCl Löslichkeit: gut in Wasser (358 g·l-1 bei 20 °C)
>> Kupfersulfat CuSO4 leicht in Wasser: 203 g·l-1 bei 20 °C (wasserfrei),
>> 317 g·l-1 bei 20 °C (Pentahydrat)
>> Natriumsulfat Na2SO4 Löslichkeit: gut in Wasser (170 g·l-1, bei 20 °C)

1. Würde dann bedeuten dass Natriumsulfat mit der geringsten Löslichkeit 
zuerst kristallisiert, richtig?

2. Würde das doch ebenfalls bedeuten dass sobald alle Bausteine 
kristallisiert sind, aus denen Natriumsulfat werden kann, danach 
Kupfersulfat kristallisiert, richtig?

Danke!

von Andreas B. (bitverdreher)


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Feadi F. schrieb:

>
> 2. Würde das doch ebenfalls bedeuten dass sobald alle Bausteine
> kristallisiert sind, aus denen Natriumsulfat werden kann, danach
> Kupfersulfat kristallisiert, richtig?
>
Jain. Das hängt von der Konzentration ab. In dem Moment, wo ein Salz 
auskristallisiert, ändern sich ja wieder die Konzentrattionen der Ionen 
in der Lösung. Es werden sich also Übergänge ausbilden, wo sich 
Mischkristalle bilden.
Wenn Du damit eine Trennung erreichen willst (da wird durchaus so 
gemacht, aber nicht an diesem Beispiel) dann müssen die 
Löslichkeitsprodukte sich Größenordnungsmäßig unterscheiden.
Ich spreche auch von Löslichkeitsprodukt, nicht von Löslichkeit. Das ist 
nicht ganz das Gleiche. Die Löslichkeit geht von einem reinen Salz in 
der Lösung aus und wird als Konzentration angegeben. Das 
Löslichkeitsprodukt berücksichtigt die beteiligten Ionen und wird als 
Produkt der Ionenkonzentrationen angegeben. Schau mal ins Wikipedia.

Vergiss die Oxidationszahlen. Das ist nur für Redoxreaktionen 
interessant. Dort rechnet man auch die Oxidationszahl aller Elemente 
aus, sondern nur die der Ionen, die auch an der Redoxreaktion beteiligt 
sind. D.h. man stellt zuallererst mal eine Redoxgleichung auf. Aber das 
ist wieder ein anderes Thema....

Gruß
Andreas

Beitrag #4959715 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Kara B. (Firma: ...) (karabenemsi)


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Es kann auch komplizierter sein:

https://de.wikipedia.org/wiki/Doppelsalze

von Andreas B. (bitverdreher)


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Trifft hier aber nicht zu, zumal der TO mit dem obigen erst einmal genug 
beschäftigt sein dürfte. ;-)

Gruß
Andreas

von Feadi F. (feadi)


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Hallo Andreas,

schau hier mal bitte drüber:

Kochsalz (NaCl) hat ein Molgewicht von 58,44 g/mol und eine Löslichkeit 
von 358 g/l. Macht eine Konzentration von 6,126 mol/l und ein 
Löslichkeitsprodukt von 37,529 mol²/l² (quadrat).

Natriumsulfat (Na2SO4) hat ein Molgewicht von 142,04 g/mol und eine 
Löslichkeit von 170 g/l. Macht eine Konzentration von 1,197 mol/l und 
ein Löslichkeitsprodukt von 6,858 mol³/l³ (kubik).

Habe ich die Löslichkeitsprodukte richtig gerechnet?

Ich bin hier nun überfragt, weil das eine Löslichkeitsprodukt in 
mol^2/l^2 vorliegt und das andere in mol^3/l^3. Wie kann ich die 
vergleichen?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Hi,
NaCl stimmt, nur nicht die Rechnung für N2SO4:
Es liegen hier 1,197 mol/l SO4 vor, sowie 2,394 mol/l Na. Macht 2,86 
mol²/l².
die Einheit ist nicht interessant. Es macht keinen Sinn, die 
Löslichkeitsprodukte verschiedener Salze zu vergleichen. Du rechnest 
jetzt, welche Ionen in Deiner Lösung vorliegen und kannst dann sehen, ob 
das Löslichkeitsprodukt eines der möglichen Salze dabei überschritten 
wird. Dieses Salz wird dann ausfallen (oder sich erst gar nicht 
vollständig auflösen).

Gruß
Andreas

von Dipl.- G. (hipot)


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Feadi F. schrieb:

> mir ist die Ionenbindung und die Elektronenpaarbindung ein Begriff,
> jedoch frage ich mich, ob es eine Rangfolge gibt, nach der die Elemente
> binden.

Rangfolge nicht direkt, allerdings bildet das Bohrsche Atommodell nur 
die halbe Wahrheit ab. Warum sich bestimmte Elemente in bestimmter Weise 
verbinden, liegt letztlich daran, daß das Atom die Elektronen nicht auf 
Schalen hält, sondern daß die Elektronen eine 90%ige 
Aufenthaltswahrscheinlichkeit in geometrisch ausgeformten, von 
Energiezuständen (Quantenzahlen) festgelegten Raumbereichen haben. Diese 
Raumbereiche heißen Orbitale. Nur mit dem Orbitalmodell sind bspw. 
Sachen wie die sp2- oder sp3-Hybridisierung oder Molekülorbitale im 
allgemeinen zu verstehen. Leider lernt man in der Schulchemie immer erst 
das Bohrsche Atommodell, was Schüler schon ab Klasse 7 skeptisch 
zurückläßt, denn warum soll das "Ankleben" an einen wunderbar 
symmetrischen Kreis plätzlich geometrische Vorzugsausrichtungen 
hervorbringen?
Das Orbitalmodell kommt leider erst in Klasse 11.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Andreas B. schrieb:
> Hi,
> NaCl stimmt, nur nicht die Rechnung für N2SO4:
> Es liegen hier 1,197 mol/l SO4 vor, sowie 2,394 mol/l Na. Macht 2,86
> mol²/l².

Sorry, jetzt muß ich mich selbst korrigieren (war wohl nicht so ganz 
wach):
Für Na2SO4 sind es 1,197³, also 1,72 mol³/l³.

Gruß
Andreas

von Feadi F. (feadi)


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Hallo Andreas,

ich habe jetzt sehr viel gelesen und mehr über Chemie gelernt als ich je 
gewusst habe.

Ich kann also z.B. NaCl (in Wasser gelöst) ausfällen indem ich HCl Gas 
einleite bis die Sättigung von Salzsäure auf 37% gestiegen ist?


Erlaube mir noch eine Frage: Dass Natrium an Chlor stärker bindet als an 
Kupfer, kann ich doch aus der Spannungsreihe ablesen, korrekt?

Aber wie kann ich herausfinden ob Natrium lieber an Chlor oder an SO4 
bindet?

Danke!

von Andreas B. (bitverdreher)


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Feadi F. schrieb:
>
> Ich kann also z.B. NaCl (in Wasser gelöst) ausfällen indem ich HCl Gas
> einleite bis die Sättigung von Salzsäure auf 37% gestiegen ist?
>
So ist es.
>
> Erlaube mir noch eine Frage: Dass Natrium an Chlor stärker bindet als an
> Kupfer, kann ich doch aus der Spannungsreihe ablesen, korrekt?
>
Wenn Du damit die Reaktionen der Elemente meinst, ja.
>
> Aber wie kann ich herausfinden ob Natrium lieber an Chlor oder an SO4
> bindet?
>
Indem Du die Bildungsenergie zu Hilfe nimmst.

> Danke!

Bitte!

Gruß
Andreas

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