Zouten

Algemene en kenmerkende eigenschappen

  • ze zijn hard en bros;
  • ze hebben hoge smelt- en kookpunten;
  • ze zijn elektrisch geleidend in vloeibare en in opgeloste toestand;
  • ze zijn elektrisch niet geleidend in vaste toestand.
 
Voorbeelden van zouten zijn: keukenzout, gips, kalksteen, roest en magnesiumoxide.

 

Ionrooster

Zouten zijn opgebouwd uit een driedimensionaal netwerk van positief en negatief geladen ionen, regelmatig geordend in een ionrooster.
We noemen ze daarom ook wel ionogene verbindingen.
Een ionrooster is elektrisch neutraal, er zijn altijd evenveel plusladingen als minladingen aanwezig, zie ook de onderstaande video.
 
 

Plus min plus min plus min plus min... levert een stevig geheel!

Ipadgebruikers klikken hier voor het starten van de video.
 
Als we in onderstaande figuur het ionrooster van NaCl goed bekijken, dan zie we dat elk Na+-ion direct is omringd door zes Cl--ionen en elk Cl--ion door zes Na+-ionen. Er treedt elektrostatische aantrekking op tussen een Na+-ion en de zes omringende Cl--ionen. Een Na+-ion ondervindt ook elektrostatische afstoting van verderaf gelegen Na+-ionen. Aangezien elektrostatische krachten afnemen als de afstand toeneemt, blijft er netto een aantrekkende kracht over. Hetzelfde geldt voor een Cl--ion. Dit heeft tot gevolg dat elk ion gebonden is. De netto-elektrostatische aantrekking in het ionrooster noemen we ionbinding (zie ook 'Ionbinding' in de paragraaf 'Bindingstypen').
 
Voor verdieping zie Ionic structures.

Ionrooster van NaCl(s)
Om de ruimtelijke bouw goed te laten zien, tekenen we de ionen meestal op een afstand van elkaar linkerfiguur). In werkelijkheid zitten de ionen dicht op elkaar (rechterfiguur).
Bron: McMurry & Fay, Chemistry
 
Het is dus niet zo dat er in een zout tussen één bepaald positief ion en één bepaald negatief ion één gelokaliseerde ionbinding bestaat. Daarom zijn in een ionrooster geen moleculen aan te wijzen en noteren we NaCl(s) bij voorkeur als Na+Cl-(s).
Zo geven we nadrukkelijk aan dat deze vaste stof uit ionen is opgebouwd en niet uit moleculen bestaat. We spreken ook niet van een molecuulformule, maar van een verhoudingsformulevan een zout.
De verhoudingsformule voor NaCl geeft wél aan dat er in natriumchloride evenveel Na+- als Cl--ionen aanwezig zijn (zie verder 'Ionroosters en ionbinding' in het thema 'SK 05 Zouten').
 

Ionbinding en stofeigenschappen

Elektrostatische krachten houden ionen in een ionrooster bijeen. Dit leidt onder meer tot starheid van het ionrooster, waarmee we de brosheid van zoutkristallen kunnen verklaren.
 
Als een zoutkristal buigt, schuiven de ionlagen over elkaar, totdat gelijknamig geladen ionen naast elkaar komen te liggen. In plaats van een aantrekkende kracht is er dan een afstotende kracht tussen de ionlagen: het kristal breekt. Er is veel kracht nodig om dit te bewerkstelligen, het kristal is sterk.
 
De sterke ionbinding verklaart dat zouten hoge smelt- en kookpunten hebben: er is veel kracht nodig om de ionen van elkaar los te laten komen. Alle zouten zijn bij kamertemperatuur vast.
 
De ionen kunnen zich in een ionrooster niet verplaatsen. Vandaar dat een vast zout geen elektrische stroom geleidt. Een elektrische stroom bestaat immers uit een stroom geladen deeltjes. In een vloeibaar zout en in een oplossing van een zout in water kunnen de ionen zich wel verplaatsen en is er dus wel elektrisch geleidingsvermogen. Een vloeibaar zout kan bijvoorbeeld ook ontleed worden, zoals getoond op de onderstaande video

Het ontleden van keukenzout

Ipadgebruikers klikken hier om de video te starten.

Gesmolten keukenzout kun je ontleden in het metaal natrium en het gas chloor door er gelijkstroom doorheen te sturen