Warum besteht Kochsalz aus geladenen Teilchen und ist trotzdem insgesamt neutral? Verfolge eine Elektronenübertragung, verstehe das Ionengitter und stelle Salzformeln mit einer Ladungskontrolle auf.
Na⁺ Cl⁻Unsicher beim Einstieg?3 Aufgaben im freiwilligen Kurzcheck
Was kannst du schon?
Drei kurze Aufgaben helfen dir, deinen Startpunkt zu finden. Wenn du unsicher bist, wähle „Weiß ich noch nicht“.
Entscheide ohne Nachschlagen. Pro Aufgabe passt genau eine Antwort.
Lösungen mit Erklärungen
Kation – Kationen tragen positive Ladung, etwa Na⁺ oder Mg²⁺.
Sie wird um eine Elementarladung negativer – Ein zusätzliches Elektron bringt eine zusätzliche negative Elementarladung mit.
Ein Mg²⁺ und zwei Cl⁻ – +2 − 1 − 1 = 0. Positive und negative Ladungen müssen sich insgesamt ausgleichen.
Was ist ein Ion? Elektronenabgabe und Elektronenaufnahme erklären
Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Teilchen. Es kann aus einem Atom oder einer verbundenen Atomgruppe bestehen. Hier beginnen wir mit einatomigen Ionen. Ein neutrales Atom besitzt gleich viele positive Protonen wie negative Elektronen. Gibt es Elektronen ab oder nimmt es welche auf, ist diese Bilanz nicht mehr ausgeglichen.
Kation: positiv geladen
Na → Na+ + e−
Ein Elektron wird abgegeben. Es bleiben mehr Protonen als Elektronen.
Natriumion: 11 p⁺ und 10 e⁻ → Ladung +1.
Anion: negativ geladen
Cl + e− → Cl−
Ein Elektron wird aufgenommen. Es gibt mehr Elektronen als Protonen.
Chloridion: 17 p⁺ und 18 e⁻ → Ladung −1.
Der Kern bleibt unverändert: Beim Abgeben oder Aufnehmen von Elektronen ändert sich die Elektronenhülle. Die Protonenzahl bleibt gleich – und damit auch das Element. Die Gleichungen oben zeigen die Elektronenbilanz einzelner Atome.
Ein Magnesiumatom mit zwölf Protonen und zwölf Elektronen kann zwei Elektronen abgeben. Danach besitzt Mg²⁺ zwölf Protonen, aber zehn Elektronen. Das hochgestellte 2+ bezeichnet die Ladung eines Ions, nicht die Anzahl der Magnesiumatome.
Ionenladung berechnen
Ladungszahl = Protonenzahl − Elektronenzahl.
Für Mg2+: 12 − 10 = +2. Das Pluszeichen entsteht, weil zwei negative Elektronen fehlen; es werden keine Protonen hinzugefügt.
Vom neutralen Atom zum Ionengitter: Elektronenübertragung verfolgen
Gehe die vier Bilder nacheinander durch. Verfolge zuerst das Elektron, danach die Ladungen und schließlich die räumliche Anordnung der Ionen. Die Elektronenübertragung erklärt die Ionenbildung; ihre elektrische Anziehung erklärt die Ionenbindung.
Natrium besitzt ein, Chlor sieben Außenelektronen. Die Ladungen gleichen sich in jedem neutralen Atom aus. Die Darstellung verfolgt eine Elektronenbilanz; elementares Chlor besteht tatsächlich aus Cl₂-Molekülen.
Vorhersagen und überprüfen: Bevor du „3 · Ionen“ öffnest: Hat Na⁺ nach der Abgabe mehr oder weniger Elektronen? Warum kann das spätere Salz trotzdem neutral sein?
Erklärung nach dem Ausprobieren öffnen
Na⁺ besitzt nur noch 10 Elektronen bei 11 Protonen. Im Natriumchlorid stehen gleich viele Na⁺ und Cl⁻ einander gegenüber: Die positiven und negativen Ladungen gleichen sich insgesamt aus. Jedes einzelne Ion bleibt geladen.
Natrium und Chlor Schritt für Schritt
1. Außenelektronen bestimmen: Natrium hat die Schalenbelegung 2 | 8 | 1, Chlor 2 | 8 | 7. Für viele einfache Hauptgruppenionen hilft die abgeschlossene Außenschale als Orientierung.
2. Elektronen bilanzieren: Ein Natriumatom gibt ein Elektron ab; ein Chloratom nimmt eines auf. Natrium wird dadurch positiv, Chlor negativ. „Ein negatives Teilchen verlieren“ führt also zu einer positiveren Ladung.
3. Teilchenzahlen prüfen: Im Na⁺ stehen elf Protonen zehn Elektronen gegenüber. Im Cl⁻ stehen 17 Protonen 18 Elektronen gegenüber. Zusammen sind es vor und nach der Übertragung 28 Protonen und 28 Elektronen.
4. Stoffbildung einordnen: Die Ionen ordnen sich zu einem Kristall. Die vollständige Reaktionsgleichung berücksichtigt, dass Chlor als Cl₂ vorliegt:
2 Na + Cl2 → 2 NaCl
Die Gleichung ist eine Stoffbilanz, keine Versuchsanleitung. Die einzelnen Bilder erklären ausgewählte Aspekte der Bindungsbildung und zeigen keinen maßstäblichen Film einer realen Reaktion.
Ionenbindung: Entgegengesetzte Ladungen halten das Ionengitter zusammen
Eine Ionenbindung ist die elektrostatische Anziehung zwischen entgegengesetzt geladenen Ionen. In einem Kristall wirken Anziehungen und Abstoßungen in viele Richtungen. Die regelmäßige Anordnung heißt Ionengitter. Sie lässt sich nicht auf ein einziges fest zugeordnetes Paar aus einem Kation und einem Anion reduzieren.
Die Abgabe eines Elektrons kostet zunächst Energie. „Atome wollen acht Elektronen“ erklärt deshalb allein nicht, warum eine Salzbildung stattfinden kann. Entscheidend ist die Energiebilanz des gesamten Vorgangs, zu der auch die Bildung des stabilen Gitters gehört. Die Edelgaskonfiguration ist eine hilfreiche Regel für viele einfache Ionen, aber kein universelles Naturgesetz.
Natriumionen haben andere Eigenschaften als Natriummetall; Chloridionen sind nicht dasselbe wie Chlorgas. Aus den Eigenschaften der Ausgangsstoffe kannst du die Eigenschaften des Salzes nicht einfach zusammenmischen.
Salzformeln aufstellen: Ionenladungen zu null ausgleichen
Eine Verhältnisformel gibt das kleinste ganzzahlige Zahlenverhältnis der Ionen an. Schreibe zuerst die Ionen samt Ladungen auf. Suche dann die kleinste Anzahl, bei der sich positive und negative Ladungen aufheben. Zuletzt schreibst du diese Anzahl als tiefgestellten Index; die 1 entfällt.
Magnesiumchlorid: Mg²⁺ benötigt zwei Cl⁻. Die Kontrolle lautet (+2) + 2 · (−1) = 0. Daraus folgt MgCl₂. Ein einzelnes Cl⁻ würde die Ladung nicht ausgleichen.
Aluminiumoxid: Zwei Al³⁺ liefern insgesamt +6, drei O²⁻ insgesamt −6. Deshalb lautet die Formel Al₂O₃. Die Indizes 2 und 3 beschreiben Teilchenzahlen im Verhältnis, keine Ionenladungen.
Magnesiumoxid: Mg²⁺ und O²⁻ gleichen sich bereits im Verhältnis 1 : 1 aus. Die Formel ist MgO, nicht Mg₂O₂. Kürze das Verhältnis auf die kleinsten ganzen Zahlen.
Vom Ladungsausgleich zur Verhältnisformel
Ionen
Kleinste neutrale Kombination
Salzformel
Mg2+, Cl−
1 × (+2) + 2 × (−1) = 0
MgCl2
Al3+, O2−
2 × (+3) + 3 × (−2) = 0
Al2O3
Mg2+, O2−
1 × (+2) + 1 × (−2) = 0
MgO
Hochgestellte Ladung und tiefgestellten Index unterscheiden
Mg2+: ein Magnesiumion mit Ladung 2+. 2 Cl−: zwei Chloridionen mit je Ladung 1−. MgCl2: Verhältnis von Magnesium- zu Chloridionen 1 : 2.
Die Salzformel beschreibt das Zahlenverhältnis im Gitter, kein einzelnes MgCl₂-Molekül.
Warum Salze spröde sind und als Schmelze oder Lösung Strom leiten
Viele Salze haben hohe Schmelztemperaturen: Um das feste Gitter aufzulösen, muss Energie zugeführt werden. Salzkristalle sind häufig spröde. Werden Gitterbereiche verschoben, können gleich geladene Ionen nebeneinander geraten; ihre Abstoßung begünstigt den Bruch.
Festes Natriumchlorid leitet elektrischen Strom im üblichen Schulversuch nicht merklich, obwohl es geladene Teilchen enthält. Die Ionen sind an Gitterplätze gebunden. In der Schmelze oder in wässriger Lösung können sie sich bewegen und Ladung transportieren.
Nicht jedes Salz löst sich gut in Wasser. Die Leitfähigkeit einer Salzlösung setzt gelöste, bewegliche Ionen voraus. Verwechsle „aus Ionen aufgebaut“ deshalb nicht mit „beliebig gut löslich“.
Selbst ausprobieren
Üben & prüfen
Mit Erklärungen üben oder dein Wissen testen – du entscheidest.
Übe in deinem Tempo
Wähle eine Stufe. Du bekommst zu jeder Antwort eine Rückmeldung und kannst nach einem Tipp erneut antworten. Wähle die passende Antwort. Begründe deine Entscheidung zunächst selbst und vergleiche sie anschließend mit der Erklärung.
Fortschritt auf diesem Gerät merken
Optional: Dein Fortschritt wird nur in diesem Browser gespeichert.
Alle 18 Aufgaben mit Lösungen zum Nachlesen
1 · Erkennen und zuordnen
1. Ein Natriumatom gibt ein Elektron ab. Welche Ladung entsteht?
+1
−1
0
Lösung und Erklärung
+1
Nach der Abgabe stehen elf Protonen zehn Elektronen gegenüber. Die Ladungszahl beträgt +1.
2. Wie nennt man ein negativ geladenes Ion?
Kation
Neutron
Anion
Lösung und Erklärung
Anion
Ein Anion trägt eine negative Gesamtladung. Kationen sind positiv geladen.
3. Ein Magnesiumion besitzt zwölf Protonen und zehn Elektronen. Welche Schreibweise passt?
Mg₂
Mg²⁺
Mg²⁻
Lösung und Erklärung
Mg²⁺
Zwölf positive und zehn negative Elementarladungen ergeben +2. Die Ladung steht hochgestellt.
4. Was bleibt bei der Bildung von Cl⁻ aus einem Chloratom unverändert?
Die Protonenzahl
Die Elektronenzahl
Die Gesamtladung
Lösung und Erklärung
Die Protonenzahl
Das Chloratom nimmt ein Elektron auf. Der Kern bleibt gleich, die Ladung ändert sich von null zu −1.
5. Welche Teilchen ziehen sich elektrostatisch an?
Na⁺ und Na⁺
Cl⁻ und Cl⁻
Na⁺ und Cl⁻
Lösung und Erklärung
Na⁺ und Cl⁻
Entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an; gleichnamige Ladungen stoßen sich ab.
6. Was beschreibt NaCl im Salzkristall?
Die Ladung eines Natriumions
Das Zahlenverhältnis der Ionen 1 : 1
Ein einzelnes NaCl-Molekül
Lösung und Erklärung
Das Zahlenverhältnis der Ionen 1 : 1
Die Verhältnisformel beschreibt das kleinste ganzzahlige Verhältnis im ausgedehnten Ionengitter.
2 · Anwenden und erklären
1. Welche Verhältnisformel ergibt sich aus Ca²⁺ und F⁻?
CaF₂
Ca₂F
CaF
Lösung und Erklärung
CaF₂
Ein Calciumion benötigt zwei Fluoridionen: +2 + 2 · (−1) = 0.
2. Welche Verhältnisformel ergibt sich aus Na⁺ und O²⁻?
NaO₂
NaO
Na₂O
Lösung und Erklärung
Na₂O
Zwei Natriumionen gleichen die Ladung eines Oxidions aus: 2 · (+1) − 2 = 0.
3. Welche kleinste Verhältnisformel gehört zu Mg²⁺ und O²⁻?
MgO₂
MgO
Mg₂O₂
Lösung und Erklärung
MgO
Die Ladungen gleichen sich bereits im Verhältnis 1 : 1 aus. Eine Verhältnisformel wird auf die kleinsten ganzen Zahlen gekürzt.
4. Wie viele Chloridionen braucht ein Al³⁺ für eine neutrale Kombination?
Drei
Zwei
Eines
Lösung und Erklärung
Drei
Drei Cl⁻ liefern insgesamt −3 und gleichen die Ladung +3 aus. Die Formel lautet AlCl₃.
In der Schmelze können bewegliche Ionen Ladung transportieren.
6. Ein Teilchen besitzt 16 Protonen und 18 Elektronen. Welche Ladung trägt es?
0
2−
2+
Lösung und Erklärung
2−
Die Ladungszahl ist 16 − 18 = −2. Zwei negative Elementarladungen sind im Überschuss vorhanden.
3 · Prüfen und übertragen
1. Warum kann ein Salzkristall insgesamt neutral sein?
Positive und negative Gesamtladungen gleichen sich aus
Jedes einzelne Ion ist ungeladen
Die Ionen verlieren im Gitter alle Elektronen
Lösung und Erklärung
Positive und negative Gesamtladungen gleichen sich aus
Die einzelnen Ionen bleiben geladen. Neutralität entsteht durch den Ausgleich ihrer Ladungssummen.
2. Warum ist „ein Elektron abgeben macht negativer“ falsch?
Mit dem Elektron geht positive Ladung verloren
Bei Elektronenabgabe entsteht ein Neutron
Mit dem Elektron geht negative Ladung verloren
Lösung und Erklärung
Mit dem Elektron geht negative Ladung verloren
Wer negative Ladung abgibt, wird positiver. Der Kern verändert sich dabei nicht.
3. Ein Salzkristall bricht beim Verschieben von Gitterbereichen. Welche Erklärung passt?
Im Kristall werden bewegliche Metallatomrümpfe erzeugt
Gleich geladene Ionen können benachbart werden und sich abstoßen
Alle Ionen verwandeln sich sofort in neutrale Atome
Lösung und Erklärung
Gleich geladene Ionen können benachbart werden und sich abstoßen
Verschobene Gitterlagen können ungünstige Nachbarschaften gleicher Ladungen erzeugen. Das begünstigt spröden Bruch.
4. Welche Aussage zur Löslichkeit von Salzen ist richtig?
Nicht jedes Salz löst sich gut in Wasser
Jedes Salz löst sich vollständig in beliebig wenig Wasser
Salze können sich grundsätzlich nicht lösen
Lösung und Erklärung
Nicht jedes Salz löst sich gut in Wasser
Ionenbindung allein garantiert keine gute Wasserlöslichkeit. Die Stoffart und Bedingungen sind entscheidend.
5. Die Zeichnung verbindet jedes Na⁺ mit genau einem Cl⁻. Was fehlt am Modell?
Die Annahme, dass jedes Ion ungeladen ist
Die feste Zuordnung zu einzelnen NaCl-Molekülen
Die Wechselwirkungen im räumlichen Gitter
Lösung und Erklärung
Die Wechselwirkungen im räumlichen Gitter
Im Kristall wirken Wechselwirkungen in viele Richtungen. Ein festes Zweierpaar beschreibt das Ionengitter nicht vollständig.
6. Warum erklärt „Atome wollen acht Elektronen“ die Salzbildung nicht ausreichend?
Die Gitterbildung verändert die Protonenzahlen
Die Energiebilanz des gesamten Vorgangs muss betrachtet werden
Die Elektronenabgabe liefert immer allein Energie
Lösung und Erklärung
Die Energiebilanz des gesamten Vorgangs muss betrachtet werden
Elektronenabgabe benötigt zunächst Energie. Erst die Gesamtbilanz einschließlich Gitterbildung erlaubt eine energetische Einordnung.
Wie sicher bist du jetzt?
Bearbeite drei weitere Aufgaben ohne Nachschlagen. Nutze die Rückmeldung, um gezielt weiterzulernen.
Entscheide ohne Nachschlagen. Pro Aufgabe passt genau eine Antwort.
Lösungen mit Erklärungen
Al₂S₃ – Zwei Aluminiumionen liefern +6, drei Sulfidionen −6. Das kleinste Verhältnis ist 2 : 3.
In der Lösung sind die Ionen beweglich – Für Ladungstransport braucht man bewegliche Ladungsträger. Im festen Gitter sind die Ionen an Plätze gebunden.
Zwei Chloridionen je Calciumion im Zahlenverhältnis – Der Index gibt das Verhältnis der Ionen an. Ladungen werden hochgestellt geschrieben.
Die Aufgaben sind unterschiedlich. Die Ergebnisse geben dir eine kurze Orientierung zu deinem Lernstand.
Weitere Aufgaben zum Selbstcheck
Sechs Aufgaben zum Selbstcheck
Erst selbst lösen, dann die Lösung öffnen.
1 · Ein Teilchen hat 13 Protonen und 10 Elektronen. Welche Ladung besitzt es?
Lösung ansehen
3+. Es ist ein Aluminiumion Al³⁺.
2 · Was ändert sich am Kern, wenn Chlor ein Elektron aufnimmt?
Lösung ansehen
Nichts. Die Protonen- und Neutronenzahl bleiben gleich; die Hülle erhält ein Elektron.
3 · Welche Formel entsteht aus Ca²⁺ und Cl⁻?
Lösung ansehen
CaCl₂, denn (+2) + 2 · (−1) = 0.
4 · Welche Verhältnisformel gehört zu Al³⁺ und O²⁻?
Lösung ansehen
Al₂O₃. Zwei Aluminiumionen und drei Oxidionen gleichen +6 und −6 aus.
