Bennenung Chemie Ionen?

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Moin,

hier könnte man antworten, dass Namen Schall und Rauch seien (wie du ja auch an der „lebhaften” Diskussion unter den anderen Antwortern ersehen kannst).

Natürlich ist es sinnvoll, für bestimmte Teilchen oder Stoffe Namen zu verwenden, die allgemein verständlich sind. Andererseits ändern sich solche Bezeichnungen manchmal wieder, weil man sich anders einigt oder neuere Erkenntnisse dies nahelegen.

Darum erscheint es mir auch wichtig zu sein zu verstehen, was hinter den Begriffen steckt.

Nimm beispielsweise dein erstes Teilchen in deiner Tabelle...

Mit der Formel „H3O^+ (aq)” möchte man zum Ausdruck bringen, dass ein Proton (H^+) von einem Wassermolekül (H2O) aufgenommen wurde:

H^+ + H2O ---> H3O^+

Früher war es deshalb üblich, das entstehende Teilchen „H3O^+” als „Hydroniumion” zu bezeichnen, weil sich das Proton (H^+) vom Element Wasserstoff ableiten lässt und Wasserstoff „auf schlau” Hydrogenium heißt.
Daher findest du diese Bezeichnung hin und wieder in (veralteten) Texten (und so auch in deiner Tabelle).

Heute nennt man das Teilchen dagegen „Oxoniumion”. Das kommt daher, dass in einer modellhaften Vorstellung das vom Wassermolekül aufgenommene Proton durch eines der beiden freien Elektronenpaare am Sauerstoff des Wassermoleküls gebunden wird. Dadurch wird das Proton quasi zu einem gebundenen Wasserstoffatom, während die positive Ladung formal auf das Sauerstoffatom übergeht. Sauerstoff heißt „auf schlau” Oxygenium. Da nun also der Sauerstoff im H3O^+ derjenige ist, der nach dieser Vorstellung positiv geladen ist, wird das Teilchen besser als „Oxoniumion” angesprochen.

Man könnte an dieser Stelle sicherlich trefflich weiter diskutieren, ob das rechtens ist, denn die Vorstellung, dass ein Proton von einem Wassermolekül aufgenommen wird, ist - wie gesagt - nur modellhaft. Es gäbe da auch eine andere Erklärungsmöglichkeit, nämlich zum Beispiel die, dass das Proton von vielen Wassermolekülen umringt wird, die alle wechselseitig das positiv geladene Proton stabilisieren. Diese Vorstellung klingt in der chemischen Symbolsprache darin an, dass man hinter die Formel „H3O^+” in Klammern ein „aq” schreibt. Das ist die Abkürzung für das Wort „aqueous” und heißt soviel wie „wässrig” oder „in Wasser gelöst”. Eine in diesem Sinne gerechtfertigte Bezeichnung wäre etwa „Hydroniumionenaquakomplex” (oder so). Da das aber weniger eindeutig oder „griffig” ist, hat man sich geeinigt, das Ganze „Oxoniumion” zu nennen und wie ein Teilchen (H3O^+) zu behandeln.

Was deine Frage bezüglich der Problematik angeht, wann man „Ion”, „Kation” oder „Anion” sagt, beziehungsweise warum man nicht „Hydroniumkation” sagt, so hängt das zum Teil auch damit zusammen, was hinter diesen Begriffen steckt.

Wie du sicherlich weißt, bedeutet das Wort „Ion” einfach nur, dass ein Teilchen eine echte elektrische Ladung besitzt. Oder anders: ein geladenes atomares oder molekulares Teilchen ist ein Ion.

Nun gibt es grundsätzlich positiv geladene Teilchen und es gibt negativ geladene Teilchen. Erstere nennt man auch „Kationen”, letztere „Anionen” (der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass es auch Teilchen gibt, in denen ein Molekülteil positiv, ein anderer negativ geladen ist, was zu einem sogenannten „Zwitterion” führt).

Vielleicht ist dir aufgefallen, dass sowohl in der Bezeichnung „Hydroniumion” als auch in „Oxoniumion” die Buchstabenfolge „-onium” vorkommt. Sie wird in Namen von positiv geladenen Ionen verwendet (siehe auch „Ammoniumion” für NH4^+). Insofern kannst du das gleichsetzen mit dem „Kat-” in Kation. Wenn du also „Oxoniumkation” sagen würdest, wäre das irgendwie doppeltgemoppelt (wobei du noch einen draufsetzen könntest, wenn du „positives Oxoniumkation” sagen würdest...).
Fazit: Kationen sind immer positiv geladene Ionen. Teilchen, in deren Namen die Silbe „-onium” vorkommt, sind ebenfalls positiv geladene Ionen. Anionen sind dagegen immer negativ geladene Ionen.

Im Falle des Natriumkations könntest du auch nur „Natriumion” sagen, weil Metalle in Verbindungen grundsätzlich positive Oxidationszahlen haben. Dementsprechend sind einfache Metallionen immer positiv geladen (also Kationen). Deshalb würde es hier reichen, wenn du „Natriumion” sagst, aber das „-kat-” betont die positive Ladung noch einmal.
Analoges gilt für das Sulfation. Mit der Bezeichnung „Sulfat” ist stets das Teilchen SO4^2– gemeint. Es gibt kein anderes Teilchen, das man als „Sulfat” anspricht (es gibt noch „Hydrogensulfat”, aber das ist HSO4^– und da steckt das Sulfation SO4^2– eben drin...). Dementsprechend ist ein Sulfat-Teilchen nicht nur ein Anion, sondern logischerweise auch (zweifach) negativ geladen. Auch hier betont man lediglich die negative Ladung, wenn man „Sulfatanion” sagt (da es kein anders geladenes Teilchen gibt, das den Namen „Sulfat” trägt).

Und dass „Ca^2+” die Formel für ein zweifach positiv geladenes Calciumion ist (und nicht wie du schreibst „Caliumion”, was auch noch rechtschreibtechnisch falsch ist, weil es dann „Kaliumion” heißen müsste), haben dir ja auch andere bereits mitgeteilt.

Ich hoffe, ich konnte dir vermitteln, wie es zu den verschiedenen Benennungen gekommen ist und warum manche Bezeichnungen nicht mehr gebräuchlich sind oder auch anders benannt hätten werden können.

LG von der Waterkant

bei Hydroniumion ist es eindeutig, dass es ein Kation ist.
das Gegenteil heißt Hydroxidion

bei Natrium gibt es auch ein Anion, wenn Natrium Elektronen bekommt statt zu geben. der Normalfall ist aber das Kation.

bei Sulfat ist es normalerweise das Anion, wobei dort auch häufig nur Sulfation gesagt wird und jeder weiß, dass das 2- ist. ein Kation gibts davon meines Wissens nicht.
aber ich denke um eindeutig zu sein, sagt man dabei manchmal auch Sulfatanion, um das mit dem Metallkation in Verbindung zu bringen.

also 2 Natrium(kation 1+) + Sulfat(anion 2-).
Natriumion und Sulfation geben Natriumsulfat.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
cg1967  13.10.2019, 00:17
bei Natrium gibt es auch ein Anion, wenn Natrium Elektronen bekommt statt zu geben. der Normalfall ist aber das Kation.

Kannst du bitte einen Artikel zu einem Natriumanion verlinken? Mir ist ein solches nicht bekannt.

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cg1967  13.10.2019, 02:01
@TomRichter

Danke. Jetzt möchte ich nur noch etwas über die Anionen lesen. ;-)

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TomRichter  13.10.2019, 02:42
@cg1967

Verstehe ich nicht, der Artikel ist über die Anionen.

Kation ist ein Na+, Anion ein Na-, und um zu verhindern, dass die beiden ihre Ladung ausgleichen, ist das Kation im Kronenether eingesperrt.

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cg1967  13.10.2019, 03:16
@TomRichter

Nein, einen Artikel darüber lesen. Wikipedia verweist nicht auf online verfügbare Quellen.

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ThomasJNewton  13.10.2019, 00:24

Was ist denn imstande, einem Natriumatom ein Elektron aufzuschwatzen?

Und ein Hydroxidion ist von nichts das Gegenteil.

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Phoenix2018  13.10.2019, 17:42
@ThomasJNewton

naja, ich meine damit das Hydroniumion ist die Säure im Wasser und das Hydroxidion dann die Base, heißt das erste das Kation und das zweite das Anion. das meine ich mit Gegenteil bzw. Gegenpart, ausgeglichen dann zu neutralem Wasser.

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Phoenix2018  13.10.2019, 11:13

ok, ich glaube ich hab mich da vom Wasserstoff leiten lassen, der ja ein Anion bilden kann. dachte beim Natrium und Lithium gibts das auch, aber wohl doch nicht. wäre auch schwierig denen 7 weitere Elektronen aufzudrängen :D

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Naja, im Alltag ist das nicht so wichtig, so lange es nicht falsch ist!

Hydronium-Kation ist nicht üblich, wäre aber nicht grundsätzlich falsch.

Nur ChlorIon sollte man nicht sagen, weil es Chlorid heißt, ebenso wie bei den anderen einfachen NichtmetallAnionen.

cg1967  13.10.2019, 00:21
Hydronium-Kation ist nicht üblich, wäre aber nicht grundsätzlich falsch.

Hydronium(kat)ion war zu meiner Schulzeit durchaus üblich, heute ist es falsch.

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Spikeman197  13.10.2019, 00:41
@cg1967

Zum Glück darf ich in einem Bereich selbst entscheiden, was 'falsch' ist, bzw. wofür es PunktAbzug gibt. Ich könnte natl. mal ein paar aktuelle Bücher aufschlagen und nachschauen, wie es dort gehalten wird. Aber in dem Moment, wo man einen älteren Text nimmt, steht sowas doch mal wieder da!

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cg1967  13.10.2019, 01:05
@Spikeman197
Zum Glück darf ich in einem Bereich selbst entscheiden, was 'falsch' ist, bzw. wofür es PunktAbzug gibt

Zum Glück regelte in meiner Schulzeit eine TGL die korrekten Namen, und die hatte Gesetzeskraft. Darin stand, daß die IUPAC-Namen zu verwenden sind.

Ich könnte natl. mal ein paar aktuelle Bücher aufschlagen und nachschauen, wie es dort gehalten wird.

Ich kenne Lehrer nicht nur aus meiner Schulzeit.

Aber in dem Moment, wo man einen älteren Text nimmt, steht sowas doch mal wieder da!

Ich kenne auch, aus der Sicht von außen, das Schulsystem.

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Spikeman197  13.10.2019, 01:57
@cg1967

tja, ich kenne aber niemanden, der schon zu "Oxidanium" gewechselt ist...

Es sagen nur wenige Alkanole, oder Ethylethanoat, usw.

MMn sollte man vor allem die verschiedenen Begriffe kennen, damit man nicht überrascht ist, wenn sie einem über den Weg laufen!

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Hydronium ion und nicht Hydroniumkation (warum nur Ion?)

Das H₃O⁺-Ion ist ein Kation, dies muß man nicht dazuschreiben. Es heißt übrigens Oxidanium-Ion, Oxonium-Ion ist auch akzeptabel. Hydronium ist falsch. Siehe Red Book 2005, Nomenklatur der anorganischen Chemie, IR-5.3.2.4 (oxidanium (substitutive), or oxonium (acceptable non-systematic; not hydronium)).

cg1967  13.10.2019, 00:24

Das Ca²⁺-Ion ist das Calciumion oder Calciumkation, solange man sich auf Chemie beschränkt. Mit der gleichen Einschränkung sind auch Natriumion sowie Sulfation eindeutig.

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ThomasJNewton  13.10.2019, 00:28

Du bist noch jung? Was vor 50 Jahren richtig war, ist heute nicht falsch, allenfalls veraltet. Wasser heißt heute wie? Und morgen?

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cg1967  13.10.2019, 00:41
@ThomasJNewton
Du bist noch jung?

Kommt drauf an, ob Du Dich als alt betrachtest. ;-)

Was vor 50 Jahren richtig war, ist heute nicht falsch, allenfalls veraltet.

Vermutlich sind meine Erfahrungen aus reichlich 50 Jahren andere als Deine. Z. B. endete meine Mitgliedschaft in einer verfassungswidrigen Partei nach 21 Tagen, durch Änderung der Verfassung.

Wasser heißt heute wie?

Immer noch Wasser. Der systemische Name Oxidan wird nur für Ableitungen benutzt.

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ThomasJNewton  13.10.2019, 00:51
@cg1967

War nur ein Scherz, ich weiß schon, dass du so grob im meinem Alter bist. Dann kennst du auch sicher die Gelassenheit, die das Alter mit sich bringt, oder bringen sollte, oder müsste, kämen da nicht immer wieder ... OK, ich habe auch Entspannug gelernt, oder lerne noch ...

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Dein Zettel ist veraltet und falsch. Es heißt (inzwischen) Oxonium-Ion, Natrium-Ion und Sulfat-Ion. Jeweils ohne Bindestrich und/oder das Anhängsel "Ion". Jeder Chemiedepp weiß, ob es sich um Kat- oder Anionen handelt, dass es Ionen sind sowieso.

Davon ab ist Ca Kalzium, nicht Kalium. Sowas musst du lernen, nicht irgendwelchen blöden Regelsch...

cg1967  13.10.2019, 00:29
Es heißt (inzwischen) Oxonium-Ion

Das ist nur ein akzeptabler Name, systematisch ist Oxidanium. Wasser (systematisch, und nur dafür) Oxidan, einfach protoniert + ium.

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ThomasJNewton  13.10.2019, 00:40
@cg1967

Die können mich mal! Zweimal im Leben einen neuen Namen lernen geht ja noch, aber danach ist Schicht im Schacht. Demnach hieße das Ammonium also Ammoniakium? Oder Hydrogennitridiumion Ich wiederhole mich: Die können mich mal!

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cg1967  13.10.2019, 00:54
@ThomasJNewton
Demnach hieße das Ammonium also Ammoniakium?

Nö. Ammoniak bleibt Ammoniak, systematisch Azan. Und Ammonium bleibt Ammonium, systematisch Azanium.

Hydrogennitridiumion

Fast.

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