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Schule > Chemie > Salze, Ionen und Komplexe > Vortrag über Salze und Metallsalze

Salze Verwendung und Geschichte - Vortrag

Gestern am Mittagstisch: "Kannst du mir bitte das Salz geben?" Wenn wir den Begriff "Salz" verwenden, meinen wir in der Regel damit das Speise- bzw. Kochsalz. Wir verwenden aber noch eine Reihe weiterer Stoffe im Alltag, die aus chemischer Sicht auch zur Gruppe der Salze gehören.
Das Kochsalz gilt als typischer Vertreter der Salze, aber auch verschiedene Salze in Küche, Bad und Garten und die Verwendung von Salzen als Baustoffe begleiten uns durch den Alltag.
I. Kochsalz - Ein prominenter Vertreter der Salze Kochsalz (Natriumchlorid) gehört zu den ältesten Würzmitteln von Speisen. Gerade in Ländern des Mittelmeerraumes wurde es lange Zeit und zum Teil auch heute noch aus dem Meerwasser gewonnen (Meersalz). Das Meerwasser des Mittelmeerraumes zeichnet sich durch einen hohen Salzgehalt aus: Der Gesamtgehalt an Salzen beträgt 3,9 %. Davon sind 3 % reines Natriumchlorid.
Besonders reines Natriumchlorid ist das Regeneratsalz für Spülmaschinen, da Verunreinigungen (d.h. andere Kationen als Natrium-Ionen) den Ionenaustauscher der Spülmaschine mit der Zeit unbrauchbar machen würden.
Wässrige Salzlösungen, die den elektrischen Strom leiten, nennt man auch Elektrolyten. Sie begünstigen die Korrosion von Metallen, wie z. B. das Rosten von Eisen.
Wässrige Lösungen neigen dazu sich zu verdünnen, wenn sie von reinem Wasser durch eine Membran, die nur für das Lösungsmittel Wasser durchlässig ist, getrennt sind. Dieser Vorgang wird Osmose genannt. Die Wände der einzelnen Zellen von Gemüse sind solche Membranen. Damit die Mineralstoffe (Salze) in den Zellen beim Kochen nicht in das Kochwasser diffundieren und das Gemüse auf diese Weise fade und geschmacklos wird, setzt man dem Kochwasser Speisesalz hinzu. So stehen sich nahezu gleichkonzentrierte Salzlösungen (in und außerhalb der Zellen) gegenüber.
Wenn Kochsalz und andere Salze in Wasser gelöst werden, bewirkt dies eine Veränderung des Gefrier- und des Siedepunktes gegenüber reinem Wasser. Der Gefrierpunkt wird herabgesetzt, weshalb Natriumchlorid z. B. in Streusalz enthalten ist. Gleichzeitig liegt der Siedepunkt einer solchen Lösung höher als der von reinem Wasser.
Salz gegen Eisbildung
In einer Kochsalzlösung kann Eis erst existieren, wenn die Temperatur -20°C beträgt.
- Streusalz: bei höheren Temperaturen als -20°C schmilzt das Eis - aber ein Teil gelangt ins Grundwasser, Beeinträchtigung des Wachsens von Bäumen und Sträuchern am Straßenrand
- Labor
- (früher) Zubereitung von Speiseeis im Haushalt und in der Gastronomie
(Siedepunkt erhöht. 150°C)
II. Salze in Küche, Bad und Garten

Carbonate Carbonate sind die Salze der Kohlensäure (H2CO3). Da Carbonate mit Säuren zu Kohlenstoffdioxidgas und Wasser reagieren, werden sie vielfach als Backtriebmittel eingesetzt:
NaHCO3 + H3O+ Na+ + 2 H2O + CO2
Natron (Natriumhydrogencarbonat, NaHCO3) wird zusammen mit einer kristallinen Säure in Backpulver verwendet. Weitere Backtriebmittel sind Pottasche (Kaliumcarbonat, K2CO3) und Hirschhornsalz (Ammoniumcarbonat, (NH4 )2CO3).
Auch im Badesalz befinden sich Carbonate.
Soda (Natriumcarbonat, Na2CO3) und Pottasche (Kaliumcarbonat, K2CO3) reagieren mit Wasser zu alkalischen Lösungen. Sie sind basische Salze.

Na2CO3 + H2O NaHCO3 + OH-
Solche Lösungen helfen beim Verseifen von Fetten, weshalb Soda in Spülmitteln für Geschirrspülmaschinen und Vollwaschmitteln Verwendung findet.

Da Calciumcarbonat (CaCO3) Kristalle mit scharfen Kanten bildet, die schlecht wasserlöslich sind, wird es verschiedenen Scheuermitteln als Polierkörper zugesetzt. Dagegen ist Calciumhydrogencarbonat (Ca(HCO3)2) gut wasserlöslich. Es ist für die Härte von Leitungswasser verantwortlich und reagiert durch Erhitzen der wässrigen Lösung zum schlechtlöslichen Calciumcarbonat, dem sogenannten Kesselstein:
Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2

Sulfate Die Sulfate sind die Salze der Schwefelsäure (H2SO4). Natriumsulfat (Glaubersalz, Na2SO4) wird vielfach in der Glasherstellung und als Bestandteil von Abführmitteln verwendet. Das Natriumhydrogensulfat (NaHSO4) ist ein saures Salz, da es ein Proton abspalten kann und mit Wasser Oxonium-Ionen bildet:
Na+ HSO4- + H2O Na+ + SO42- + H3O+

Aus diesem Grund wird es sauren WC-Reinigerpulvern zugesetzt, die den Kalkbelag (CaCO3) entfernen:
CaCO3 + 2 H3O+ Ca2+ + 3 H2O + CO2
Da Magnesiumsulfat (Bittersalz, MgSO4), wie sein Name schon sagt, einen sehr bitteren Geschmack besitzt, wird es neben seiner Verwendung als Düngemittel auch zur Schädlingsbekämpfung verwendet. Wenn Nadelhölzer von Läusen befallen sind, werden sie häufig mit einer Lösung aus Bittersalz gegossen. Dieses überlagert den süßen Geschmack des Zellsaftes der befallenen Pflanze, so daß die Läuse von der befallenen Pflanze abwandern.
Phosphate Phosphate sind die Salze der Phosphorsäure (H3PO4). Unsere Knochen und Zähne bestehen zum Teil aus Calciumphosphat. Aber auch in Düngemitteln werden Phosphate verarbeitet.
Nitrate Nitrate sind die Salze der Salpetersäure (HNO3). Viele Nitrate werden in Düngemitteln verwendet. Durch Zugabe von Nitraten können Pflanzen den für sie lebenswichtigen Stickstoff aufnehmen. So werden Natriumnitrat (NaNO3), Kaliumnitrat (KNO3) und Ammoniumnitrat (NH4NO3) Düngemitteln zugesetzt. Silbernitrat (AgNO3) spielt in der Schwarz-Weiß-Photographie eine wichtige Rolle und wird wegen seiner ätzenden Wirkung auch in Medikamenten gegen Warzen als sogenannter Höllenstein verwendet.

Halogenide
Zwei Chloride im Haushalt sind das Zinkchlorid (ZnCl2) und das Ammoniumchlorid (NH4Cl). Beide werden in Lötwasser bzw. Lötsalz verwendet. Ammoniumchlorid ist wegen seiner schleimlösenden Wirkung in Salmiakpastillen enthalten. Schwarz-Weiß-Photopapiere sind mit einer Mischung aus Silberbromid (AgBr) und Gelatine beschichtet. Natriumfluorid (NaF) ist in Zahnpasta enthalten, da Fluoride die Bildung von Karies verhindern sollen.
Hypochlorite Natriumhypochlorit (NaOCl) ist das Natriumsalz der Hypochlorigen Säure (HOCl). Es findet in einigen Bleichmitteln und desinfizierenden WC-Reinigern Verwendung.

III. Salze als Baustoffe
Calciumcarbonat (Kalk, CaCO3), Calciumsulfat (Gips, CaSO4) und verschiedene Silicate (in Zement, Ziegelsteinen und Gläsern) sind wichtige Baustoffe. Auch sie gehören zur Gruppe der Salze.
Kalk Vor der breiten Verwendung von Zement gehörte Kalkmörtel (Calciumcarbonat, CaCO3) zu den wichtigsten Baustoffen. Aber auch heute wird er noch z. B. zum Verputzen von Fassaden verwendet. Der Herstellung und Verwendung des Kalkmörtels liegt der technische Kalkkreislauf zugrunde. Zur Herstellung von Kalkmörtel wird zunächst durch thermische Zersetzung aus Kalkstein Calciumoxid (Branntkalk, CaO) gewonnen. Für die Verarbeitung zu Kalkmörtel wird dieser mit Wasser zu Calciumhydroxid (Löschkalk, Ca(OH)2) umgesetzt und mit Sand gemischt. Das Abbinden erfolgt durch die Reaktion von Löschkalk mit dem Kohlenstoffdioxid der Luft.
Gips Viele Produkte, wie z. B. Gipsplatten, Putzgips und Stuck bestehen aus Gips (Calciumsulfat, CaSO4). Heute wird er als Nebenprodukt der Rauchgasentschwefelung gewonnen.
Silicate Der inzwischen wichtigste Baustoff ist Zement.
Silicate werden ebenfalls bei der Zement-, Glas-, Porzellan- und Ziegelsteinherstellung verwendet.

IV. Salze und Metalle
Verbindungen, die durch Reaktion von Metallen mit Halogenen entstehen, bezeichnet man allgemein als Metallhalegonide. Sie sind in einer Reihe von Eigenschaften dem Kochsalz ähnlich. Man ordnet sie daher der Stoffklasse der Salze zu. Zu den Salzen gehören auch Verbindungen von Metallen mit anderen Nichtmetallen wie Oxide und Sulfide.
Der Name eines Salzes, das aus einem Metall und einem Nichtmetall gebildet wird, setzt sich zusammen aus dem Metallnamen, der Stammsilbe aus dem lateinischen Namen des Nichtmetalls und der Endung -id.
Beispiele: Eisenoxid, Kupfersulfid, Calciumflourid, Natriumchlorid, Aluminiumbromid, Kaliumiodid.

Chem. Industrie:
Aus Salz werden viele Grundchemikalien hergestellt, wie z.B. Alkali- und Erdalkalimetalle, Steinsalz (Natriumchlorid).
Aus Alkalinitraten werden u.a. Feuerwerkskörper, Schwarz- oder Schießpulver hergestellt.

V. Zusammenfassung
Salze werden in Küche/Haushalt, Industrie und Garten eingesetzt, also in sämtlichen Bereichen unserer Gesellschaft.
Ein Leben ohne Salze wäre für uns praktisch undenkbar.

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