Löslichkeit von Salzen - Warum kühlt sich die Lösung stark ab?

Question

Drei Fragen zu der Löslichkeit von Salzen - Lösen von NH4Cl in Wasser.

1. Warum kühlt sich die Lösung stark ab?

2. Warum liefert die Hydratisierung so wenig Energie?

3. Warum brauch man Wasser für den Lösungsprozess?

Ich kann mir vorstellen dass das alles etwas damit zutun hat dass sie Lösungenthalpie positiv ist.

Answer 1

Salut,

ich habe 3 Fragen zu der Löslichkeit von Salzen .. und zwar geht es um das Lösen von NH4Cl in Wasser.
1. warum kühlt sich die Lösung stark ab ?

Wenn die für das Auflösen des Salzes benötigte Gitterenergie nicht vollständig von der Hydratationsenergie gedeckt werden kann, muss die noch nötige Energie eben der Wärmeenergie des Wassers entzogen werden, wodurch die Lösung abkühlt. Ist also die Hydratationsenergie kleiner als die Gitterenergie, resultiert daraus eine Abkühlung der Lösung. Der Lösungsprozess ist in diesem Fall endotherm.

2. warum liefert die Hydratisierung so wenig Energie ?

Begründen würde ich das damit, dass das Ammoniumkation ziemlich groß und damit die Hydratationsenergie ziemlich gering ausfällt. Mit steigender Ionengröße nimmt nunmal die Hydratationsenergie ab. Kleinere Ionen hingegen lassen energetisch günstigere Hydratationshüllen entstehen.

3. warum brauch man Wasser für den Lösungsprozess ?

Salze bestehen ja aus positiv und negativ geladenen Ionen, Die polaren Wassermoleküle sind nun aufgrund ihres Dipolcharakters in der Lage, an Salzkristalle anzulagern. Dabei werden die Kationen des Kristalls, hier also NH₄⁺ von den negativ polarisierten Sauerstoffatomen umlagert, die Chloridanionen (Cl^-) von den positiv polarisierten Wasserstoffatomen. Die aus dem Kristall gelösten Kationen und Anionen werden schließlich umgeben von den Hydrathüllen, wobei sich die Wassermoleküle erneut entsprechend der Ladung der Ionen ausrichten. Auf diese Art und Weise können sukzessive immer mehr Ionen aus dem Kristall herausgelöst werden.

Schöne Grüße :)