Silberhalogenide

Silberhalogenide Übung

• Nenne Eigenschaften der Halogenid-Ionen.

  Tipps

  Ein Stoff ist schwerlöslich, wenn ein Niederschlag in der Lösung ausfällt.

  Überlege, was passiert, wenn man eine mit Silberbromid überzogene Fotoplatte mit UV-Licht bestrahlt.

  Lösung

  Die Chlorid-, Bromid- und Iodid-Ionen sind Halogenide und damit die Salze der Halogene.

  Halogene gehören zu den Nicht-Metallen. Reagieren diese mit einem Metall, dann entsteht ein Salz. Dies ist z. B. der Fall, wenn Silber mit Chlor reagiert:

  $2~Ag + Cl_2 \to 2~AgCl$.

  Das entstandene Silberchlorid ist ein schwerlösliches Salz, das bedeutet, es lässt sich kaum in Wasser lösen. Weiterhin sind Silberhalogenide lichtempfindlich. Bestrahlt man sie mit UV-Licht, dann verfärben sie sich dunkel. Silberhalogenide sind in ihrer reinen Form grobkörnige Kristalle.

• Vervollständige die Reaktionsgleichungen zur Entstehung von Silberhalogeniden.

  Tipps

  Beachte, dass links und rechts vom Reaktionspfeil die Anzahl der Teilchen gleich groß sein muss.

  Lösung

  Die Ausgangsstoffe bzw. Edukte sind zu einem Silber und zum anderen das jeweilige Halogen. Das Produkt ist dann das Silberhalogenid.

  Wichtig zu wissen ist, dass Halogene in zweiatomiger Form vorliegen also so: $X_2$ und die Silberhalogenide Salze im Verhältnis 1:1 sind, also $AgX$.

  Es befinden sich auf der Eduktseite also z. B. zwei Chloratome und im Salz, dem Produkt, nur eins. Dies gleicht man aus, indem man eine zwei vor das $AgCl$ schreibt. Damit kommt Silber nun zweimal auf der rechten Seite vor. Dies muss auf der anderen Seite also auch wieder durch eine zwei ausgeglichen werden:

  $2Ag + Cl_2 \to 2AgCl$.

• Erläutere den Versuch des Nachweises von Halogenid-Ionen.

  Tipps

  Überlege, mit welcher Substanz man Halogenid-Ionen nachweisen kann.

  Erinnere dich, welche Farbe die Niederschläge der einzelnen Ionen haben.

  Lösung

  Halogenid-Ionen können mithilfe von Silbernitrat ($AgNO_3$) nachgewiesen werden. Mit den Silber-Ionen entstehen nämlich schwerlösliche Niederschläge mit charakteristischen Farben.

  $Ag^+ + X^- \rightarrow AgX$

  Entsteht Silberchlorid, dann fällt ein weißer Niederschlag aus. Entsteht Silberbromid, dann fällt ein gelblich weißer Niederschlag aus. Und bei Silberiodid entsteht der charakteristische gelbe Niederschlag.

• Erschließe Eigenschaften von Stoffen mit Ionenbindung.

  Tipps

  Überlege, wann Strom geleitet wird.

  Was passiert, wenn das Ionengitter verschoben wird?

  Lösung

  Mithilfe des Ionengitters kann man sehr viele Aussagen über die Eigenschaften von Ionensubstanzen machen.

  Salze wie Silberchlorid, Kaliumchlorid oder auch Magnesiumsulfat sind Ionensubstanzen, denn sie bestehen aus positiv und negativ geladenen Teilchen. Sie bilden ein Ionengitter, in dem die Anziehungskräfte zwischen den unterschiedlich geladenen Teilchen sehr groß sind. Deshalb muss man sehr viel Energie aufbringen, um es zu zerstören. Schmelz- und Siedetemperatur sind deshalb besonders groß.

  Eine weitere wichtige Eigenschaft ist das Leiten von elektrischem Strom. Für den Ladungstransport werden frei bewegliche Ionen benötigt. Diese liegen vor, wenn das Salz in Wasser gelöst wird oder geschmolzen wird.

  Die Löslichkeit der Salze variiert, je nachdem wie stark die Anziehungskräfte in der Verbindung sind. Es gibt leichtlösliche Verbindungen, wie Kochsalz. Die Halogenide gehören allerdings zu den schwerlöslichen Salzen.

• Erkläre die Funktionsweise der Schwarz-Weiß-Fotografie.

  Tipps

  Überlege, was die Schwärzung verursacht.

  Lösung

  Schwarz-Weiß-Fotografie wird durch eine bestimmte Eigenschaft der Silberhalogenide ermöglicht – die Lichtempfindlichkeit.

  Fotoplatten oder auch Fotofilme sind mit Silberbromid beschichtet. Durch die Einwirkung von Licht zerfällt das Silberbromid zu Silber und Brom. Das Silber bewirkt dann die schwarze Färbung.

  Alles, was auf dem Film also belichtet wird, färbt sich schwarz. Es ist daher wichtig, den Film in speziellen Dunkelkammern aus dem Fotoapparat zu nehmen, damit nicht der gesamte Film belichtet wird. Das Resultat wäre ein komplett schwarzes Negativ und damit ein weißes Foto.

• Erkläre die Reaktion zwischen Silberacetat und Salzsäure.

  Tipps

  Wie heißen die Salze, die die Salzsäure bildet?

  Lösung

  Leider war Tim einen Moment unkonzentriert und schon läuft eine chemische Reaktion ab, die eigentlich gar nicht ablaufen sollte.

  Die Silber-Ionen aus der Silberacetatlösung $(AgOAc)$ reagieren sofort mit den Chlorid-Ionen der Salzsäure $(HCl)$. Es bildet sich Silberchlorid, was wir als schwerlösliches Salz kennen gelernt haben. Dieses fällt als weißer Niederschlag aus und trübt die Salzsäure.

  Die Chloridionen in der Salzsäurelösung können also durch die Silberionen der Silberacetatlösung als schwerlösliches Silberchlorid nachgewiesen werden.