Lösungsenthalpie

Das Auflösen eines gelösten Stoffes in einer Lösung ist entweder ein exothermer oder ein endothermer Prozess.

Wenn sich Natriumhydroxid in Wasser löst, wird Wärme von der Lösung auf das umgebende Wasser übertragen, wodurch die Temperatur des Wassers ansteigt. Hierbei handelt es sich um einen exothermen Prozess.

Bei endothermen Prozessen, wie z. B. dem Auflösen von Ammoniumchlorid in Wasser, wird die Wärme von der Lösung absorbiert, wodurch die Temperatur des Wassers sinkt.

Bei konstantem Druck wird die freigesetzte oder absorbierte Wärme als Enthalpieänderung bezeichnet.

Die

Lösungsbildung besteht aus drei Schritten, die jeweils mit einer entsprechenden Enthalpieänderung verbunden sind.

Der erste Schritt ist die Abtrennung der gelösten Partikel. Dies erfordert einen Energieeinsatz, um die Anziehungskräfte zwischen den gelösten Teilchen zu überwinden.

Schritt zwei ist die Abtrennung der Lösungsmittelpartikel. Auch dies ist ein endothermer Schritt, da Energie benötigt wird, um die Anziehungskräfte zwischen den Lösungsmittelpartikeln zu stören.

Schritt drei erfolgt, wenn sich die Partikel des gelösten Stoffes und des Lösungsmittels vermischen. Dieser Schritt ist exotherm, da durch die anziehenden Wechselwirkungen zwischen gelösten Partikeln und Lösungsmittelpartikeln Energie freigesetzt wird.

Für einen schrittweisen Prozess besagt das Hess-Gesetz, dass die Nettoenthalpieänderung die Summe der Enthalpieänderungen in jedem Schritt ist. Das Vorzeichen der Nettoenthalpie hängt von den Größen der Enthalpien der Komponenten ab.

Wenn die Summe der Komponentenenthalpien kleiner ist als die Enthalpie des Mischens, ist die Nettoenthalpieänderung negativ und der Auflösungsprozess ist exotherm.

Wenn die Summe der Komponentenenthalpien größer ist als die Enthalpie des Mischens, ist die Enthalpieänderung positiv und der Auflösungsprozess endotherm.

Sind beide gleich, wird die Wärme weder abgegeben noch absorbiert.

Die Lösungsbildung unterscheidet sich von einer chemischen Reaktion. Wenn ein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel gelöst wird, ist die Veränderung physikalisch. Nach dem Verdampfen der Lösung kann der gelöste Stoff zurückgewonnen werden.

Im Gegenteil, eine chemische Reaktion verändert die Eigenschaften der Reaktanten. Wenn Kupferhydroxid in Salzsäure gelöst wird, wird durch Verdampfen der Lösung kein Kupferhydroxid zurückgegeben.

Stattdessen erhalten wir das Produkt Kupferchlorid.