Wie berechne ich die Lösungsenthalpie von NaOH aus der Gitterenthalpie und Hydratationsenthalpie?

Question

Aufgabe:

Berechnung der Lösungsenthalpie von NaOH aus der Gitterenthalpie und Hydratationsenthalpie

Problem/Ansatz:

Ich soll in Chemie die Lösungsenthalpie von NaOH theoretisch aus den Werten der Hydratationsenthalpie und Gitterenthalpie berechnen. Die Werte bekomme ich dafür aus der Formelsammlung.

Nach der Formel: Lösungsenthalpie = Hydratationsenthalpie - Gitterenthalpie liesse sich das eigentlich berechnen. Nun habe ich aus der Formelsammlung folgende Angaben:

Hydratationsenthalpie: Na⁺ = -398 kJ/mol & OH^- = -364 kJ/mol → zusammen für NaOH: -762 kJ/mol

Gitterenthalpie: NaOH: -887 kJ/mol

Das würde ja heissen, es wäre eine endotherme Reaktion, da die Hydratationsenthalpie kleiner ist als die Gitterenthalpie, aber wir haben im Experiment gesehen, dass die Lösung wärmer wurde, als wir NaOH in Wasser aufgelöst haben. Und wenn ich google, dann finde ich, dass die Lösungsenthalpie einen Wert von -44kJ/mol haben muss.

Was haben wir vergessen in der Rechnung?

P.s. Als wir dies für KCl berechnet haben auf diese Weise, kamen die Werte mit unseren Messungen hin.

Danke für eure Hilfe!

LG Laura

Answer 1

Salut Laura,

Ich soll in Chemie die Lösungsenthalpie von NaOH theoretisch aus den Werten der Hydratationsenthalpie und Gitterenthalpie berechnen. Die Werte bekomme ich dafür aus der Formelsammlung.
Nach der Formel: Lösungsenthalpie = Hydratationsenthalpie - Gitterenthalpie liesse sich das eigentlich berechnen.

Hydratationsenthalpie: Na⁺ = -398 kJ/mol & OH^- = -364 kJ/mol → zusammen für NaOH: -762 kJ/mol
Gitterenthalpie: NaOH: -887 kJ/mol

Das würde ja heissen, es wäre eine endotherme Reaktion, da die Hydratationsenthalpie kleiner ist als die Gitterenthalpie

Das wäre im Kontext richtig gedacht.

aber wir haben im Experiment gesehen, dass die Lösung wärmer wurde, als wir NaOH in Wasser aufgelöst haben.

Eben, also muss der Gesamtprozess exotherm verlaufen sein.

Und wenn ich google, dann finde ich, dass die Lösungsenthalpie einen Wert von -44kJ/mol haben muss.

Ja, das passt.

Was haben wir vergessen in der Rechnung?

Ihr habt nichts vergessen, nur findet man bezüglich Hydratationsenthalpien immer und immer wieder unterschiedliche Angaben, die ein Ergebnis verfälschen können.

Beispielsweise habe ich folgende Tabelle verwendet:

https://www.researchgate.net/figure/The-enthalpy-of-hydration-of-some-electrolytes-and-ions-a-at-25-C-1_tbl1_268925437

ΔH_Hyd (Na⁺)  =  - 422,6 kJ mol^-1
ΔH_Hyd (OH^-)  =  - 510,4 kJ mol^-1

Damit ergibt sich :

ΔH_L (NaOH) =  - 422,6 kJ mol^-1 + ( - 510,4 kJ mol^-1)  - ( - 887 kJ mol^-1)  =  - 46 kJ mol^-1

Gitterenergie < Hydratationsenergie  ⇒  exothermer Gesamtprozess  ⇒   Lösung erwärmt sich.

Viele Grüße :)

Comments

Lieben Dank für deine schnelle Antwort.

So macht das natürlich Sinn, blöd nur, dass meine Werte aus unserem Formelbuch stammen. Wie kann es denn da so eine grosse Abweichung geben?

LG Laura

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Wie kann es denn da so eine grosse Abweichung geben?

Die Quelle dieser Diskrepanz wird schwerlich zu ermitteln sein. Es ist und bleibt ein schwieriges Unterfangen, verlässliche Werte für Hydratations- oder Gitterenthalpien zu finden, denn gefühlt jedes Lehrbuch bzw. jede noch so professionelle Website, auf die man zugreifen kann, weist unterschiedliche Werte auf.

Insofern wäre -bezüglich der zu verwendenden Werte oder Tabellen- eine klare Vorgabe der zuständigen Lehrkraft mehr als sinnvoll.

Viele Grüße ;)