Ein heftiger Versuch
Geschmolzenes Natrium reagiert mit Chlorgas in einer grellen Reaktion.
- Versuch:erhitztes Natrium wird in einen Zylinder mit Chlorgas gehalten (nur im Abzug).
- Beobachtung:grell gelbe Flamme, weißer Rauch, weißer Feststoff; die gelbgrüne Farbe des Chlors verschwindet.
- Energie:stark exotherm — Licht und Wärme werden frei.
- Produkt:Natriumchlorid (Kochsalz) — weder metallisch noch giftig.
Reaktionsgleichung: \(2\,\mathrm{Na} + \mathrm{Cl_2} \longrightarrow 2\,\mathrm{NaCl}\) · exotherm
Was die Teilchen tun
Auf Teilchenebene ist die Reaktion eine Elektronenübertragung.
- Abgabe:Natrium-Atome geben je ein Elektron ab → \(\mathrm{Na^+}\).
- Aufnahme:Chlor-Moleküle werden gespalten, jedes Chlor-Atom nimmt ein Elektron auf → \(\mathrm{Cl^-}\).
- Ionenbindung:entgegengesetzt geladene Ionen ziehen sich an und ordnen sich zu einem Ionengitter.
- Energie:die Elektronenübertragung kostet Energie, beim Aufbau des Gitters wird viel mehr frei.
Herleitung:
Starte die Simulation mit ▶ oder gehe mit „Schritt vor“ durch die Reaktion. Beobachte, wie sich die Teilchen verändern und wie die Energie im Diagramm rechts steigt und fällt. Tastatur: Bühne anklicken oder mit Tab wählen, dann ←/→.
Halte fest: Die Elektronenübertragung vom Natrium zum Chlor kostet unterm Strich Energie — exotherm wird die Reaktion erst, weil sich die entgegengesetzt geladenen Ionen zu einem Gitter zusammenlagern.
Ionenbindung: Zusammenhalt entgegengesetzt geladener Ionen durch elektrische Anziehung im Ionengitter
Allgemeine Hinweise
Keine NaCl-Moleküle
Die Formel NaCl nennt nur das Zahlenverhältnis der Ionen im Gitter: auf jedes \(\mathrm{Na^+}\) kommt ein \(\mathrm{Cl^-}\).
Die Energie kommt vom Gitter
Elektronen abgeben kostet mehr Energie, als das Aufnehmen freisetzt. Erst die Anziehung der Ionen im Gitter macht die Reaktion exotherm.
Chlor ist zweiatomig
Chlor kommt als \(\mathrm{Cl_2}\) vor. Deshalb reagieren immer zwei Natrium-Atome mit einem Chlor-Molekül.