Ein Atom ist elektrisch neutral: Es hat gleich viele Protonen (positiv) wie Elektronen (negativ). Gibt ein Atom Elektronen ab oder nimmt es welche auf, bleibt der Kern gleich, aber die Ladungen heben sich nicht mehr auf. Es entsteht ein Ion, ein elektrisch geladenes Teilchen.

• Gibt ein Atom Elektronen ab, hat es mehr Protonen als Elektronen. Es ist ein positives Ion (Kation).
• Nimmt ein Atom Elektronen auf, hat es mehr Elektronen als Protonen. Es ist ein negatives Ion (Anion).

Beispiel Natrium: 11 Protonen, 11 Elektronen, Schalen 2, 8, 1. Es gibt sein Außenelektron ab. Nun hat es 11 positive und 10 negative Ladungen: Es ist einfach positiv, $\mathrm{Na^+}$. Seine äußere Schale ist jetzt die volle zweite Schale, wie bei Neon. Chlor hat 17 Protonen und Schalen 2, 8, 7. Es nimmt 1 Elektron auf: 17 positive und 18 negative Ladungen, $\mathrm{Cl^-}$ mit Schalen 2, 8, 8, wie Argon. Beide Ionen erfüllen die Edelgasregel.

Metallatome haben wenige Valenzelektronen und geben sie meist ab. Nichtmetallatome mit vielen Valenzelektronen nehmen Elektronen auf. Die Ladung schreibt man oben rechts, erst die Zahl, dann das Vorzeichen. Die 1 lässt man weg. Negative Ionen aus einem Atom enden auf "-id": Chlorid-Ion.

Positive und negative Ionen ziehen sich an, denn Gegensätze ziehen sich an. Diese Anziehung heißt Ionenbindung. Anders als bei der Elektronenpaarbindung teilen die Atome hier keine Elektronen. Ein Atom gibt sie ganz an ein anderes ab.

Die Anziehung wirkt in alle Richtungen. Darum bilden sich keine einzelnen Moleküle, sondern ein riesiges, regelmäßiges Ionengitter, in dem sich positive und negative Ionen abwechseln. Im Kochsalz ist jedes $\mathrm{Na^+}$ von sechs $\mathrm{Cl^-}$ umgeben und jedes $\mathrm{Cl^-}$ von sechs $\mathrm{Na^+}$. Das erklärt die Würfelform der Kristalle. Eine Verbindung aus Ionen heißt Salz.

Die Formel $\mathrm{NaCl}$ nennt nur das Zahlenverhältnis der Ionen im Kristall, 1 zu 1. Sie ist eine Verhältnisformel. Die Salzbildung: $2\,\mathrm{Na} + \mathrm{Cl_2} \rightarrow 2\,\mathrm{NaCl}$. Das zeigt nur die Lehrkraft unter dem Abzug, denn Chlor ist giftig.

Die Eigenschaften der Salze folgen aus dem Ionengitter.

Die Wertigkeit sagt, wie viele Elektronen ein Atom abgibt oder aufnimmt. Das ist die Zahl in der Ladung seines Ions. Natrium und Chlor sind einwertig, Magnesium und Sauerstoff zweiwertig, Aluminium ist dreiwertig.

Ein Salz ist insgesamt ungeladen. Die positiven und die negativen Ladungen müssen sich ausgleichen. So findest du die Formel:

• Schreibe die Ionen mit ihren Ladungen auf.
• Suche die kleinste Zahl, die ein Vielfaches beider Ladungszahlen ist.
• Teile sie durch jede Ladungszahl. Das ist die Zahl der Ionen dieser Sorte.
• Schreibe die Zahlen klein unten rechts an das Symbol. Die 1 lässt du weg. Das positive Ion steht zuerst.

Beispiele: $\mathrm{Na^+}$ und $\mathrm{Cl^-}$ ergeben $\mathrm{NaCl}$. $\mathrm{Mg^{2+}}$ und $\mathrm{O^{2-}}$ ergeben $\mathrm{MgO}$, denn 2+ und 2− gleichen sich aus. $\mathrm{Mg^{2+}}$ und $\mathrm{Cl^-}$ ergeben $\mathrm{MgCl_2}$ (Magnesiumchlorid).

Wassermoleküle sind Dipole: Das Sauerstoffende ist ein wenig negativ, das Wasserstoffende ein wenig positiv. Liegt ein Salzkristall im Wasser, lagern sich die Wassermoleküle an die Ionen an der Oberfläche an: mit dem negativen Ende an die positiven Ionen, mit dem positiven Ende an die negativen. Die Ionen lösen sich aus dem Gitter, und die Wassermoleküle bilden eine Hülle um jedes Ion. Diese Anlagerung heißt Hydratation.

Die hydratisierten Ionen schwimmen frei im Wasser. Darum leitet die Lösung Strom. Verdunstet das Wasser, ordnen sich die Ionen wieder zum Gitter, und es bleiben Kristalle zurück.