Warum lösen sich manche Salze exotherm ,manche endotherm und manche ohne erkennbare Lösungswärme?
Hallo,
ich beschäftige mich seit neustem gerne mit Chemie,da es mich sehr interessiert. Ich bin bei dem Thema Lösungvorgänge und Lösungswärme angekommen, und die Frage (Überschrift) interessiert mich sehr.
Wer hat eine gute Antwort dazu ? LG
2 Antworten
Moin,
Mikromenzer hat es eigentlich schon beschrieben, aber offenbar ist dir das nicht anschaulich genug gewesen. Darum hier mein Versuch der Erklärung:
Die unterschiedlich geladenen Ionen in Salzkristallen ziehen einander an. Darum umgeben sie einander. Aber gleich geladene Ionen stoßen sich voneinander ab. Darum lagern sich entgegengesetzt geladene Ionen nur soweit einander an, wie Platz vorhanden ist (oder besser gesagt wie es die gleich geladenen Ionen zulassen. Weil aber die Ladungen in jede Raumrichtung (also nicht nur in eine bestimmte Richtung wirksam) sind, entsteht ein großes dreidimensionales Gitter aus Ionen mit entgegengesetzten Ladungen, das Ionengitter. Dabei werden die Ionen durch die sogenannte Gitterenergie zusammengehalten.
Auf der anderen Seite werden Ionen in Wasser von Wassermolekülen umgeben. Es entsteht eine sogenannte Hydrathülle. Das kommt daher, weil das Wassermolekül ein Dipol ist. Wassermoleküle bestehen nämlich aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen. Die Bindung zwischen dem Sauerstoffatom und den jeweiligen Wasserstoffatomen ist aber aufgrund eines Phänomens, das man Elektronegativität nennt, nicht gleichmäßig zwischen den Atomrümpfen verteilt, sondern zum Sauerstoff hin verschoben. Da das bindende Elektronenpaar aber aus negativ geladenen Elementarteilchen (den Elektronen nämlich) besteht, kann man auch sagen, dass die negativ geladenen Elektronen zum Sauerstoff hin und von den Wasserstoffatomen weg verschoben werden. Dadurch wird die Bindung polar; das Sauerstoffatom erhält eine negative Teilladung (Partialladung) und die Wassserstoffatome sind dann partiell positiv geladen. Und weil nun noch hinzu kommt, dass das Wassermolekül gewinkelt gebaut ist, verteilen sich die Partialladungen ungleichmäßig über das Molekül, es gibt einen partiell negativen Pol und einen partiell positiven Pol - eben einen Dipol.
Positiv geladene Ionen (Kationen) werden im Wasser von den Wassermolekülen mit ihrem partiell negativ geladenen Pol umringt, während negativ geladene Ionen (Anionen) von den Wassermolekülen so umringt werden, dass die Wasserstoffatome zum Ion weisen.
Wie auch immer, jedenfalls setzt das Lösen von Ionen, also das Umgeben eines Ions mit Wassermolekülen Energie frei, die sogenannte Hydratationsenergie.
Veranschaulicht kann man sagen, dass du Energie benötigst, um die Gitterenergie zu überwinden, also um die Ionen in einem Kristall voneinander zu trennen.
Umgekehrt wird Energie freigesetzt, wenn isolierte Ionen mit einer Hülle aus Wassermolekülen umgeben werden (Hydrathülle).
Ob nun eine Salzlösung erkaltet oder wärmer wird, hängt davon ab, welche der beiden Energien größer ist.
Lösungswärme = Hydratationsenergie – Gitterenergie
Wenn die Hydratationsenergie größer ist als die Gitterenergie, wird Energie in Form von Wärme freigesetzt und die Salzlösung erwärmt sich (logischerweise).
Ist die Gitterenergie dagegen größer als die Hydratationsenergie, so kühlt sich die Salzlösung ab.
Ist das jetzt klarer? Ich hoffe es...
Lieber Gruß von der Waterkant.
Es gibt zwei Größen und eine Formel die hierbei eine Rolle spielen.
1) Die Gitterenergie des Salzes
2) Die Hydrationsenergie
Lösungswärme = Hydratationsenergie – Gitterenergie
Ist 1 > 2 kühlt sich die Lösung beim Lösen des Salzes ab
Ist 1 < 2 wird beim Lösen des Salzes Energie frei
Was wäre jetzt eine Antwort?