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Alt 24.06.2009, 10:38   #3   Druckbare Version zeigen
Sponk Männlich
Mitglied
Beiträge: 966
AW: Hydratation von Ionen - Verständnisproblem bzgl. der Energie

Zitat:
Zitat von search Beitrag anzeigen
die Energie muss ja schon VOR dem letztlichen "Ablösungsvorgang" erbracht werden (sonst würde sich das Ion doch gar nicht lösen)...
Real finden die beschriebenen Prozesse natürlich parallel statt, die Idee des Wikipedia reference-linkBorn-Haber-Kreisprozesses - auf den Deine Frage offensichtlich anspielt - besteht jedoch gerade darin, dass man die einzelnen Teilprozesse (zur Berechnung) als vollständig isoliert betrachten kann.

In einem ersten Schritt wird also erst einmal das Ionengitter vollständig aufgebrochen. Hierfür ist eine Energiezufuhr nötig: die Gitterenergie. Anschließend werden alle Ionen hydratisiert. Und damit nun zu Deinem Problem mit der Hydratationsenergie...

Zitat:
Zitat von search Beitrag anzeigen
Wenn ich mir nun vorstelle, dass an ein negativ geladenes Ion die positive Seite eines Wassermoleküls "andockt", wird doch noch keine Energie frei, oder?
Doch! Man kann sich das so vorstellen, dass isolierte Ionen in ihrer potentiellen Energie die Arbeit speichern, die notwendig ist, um sie in einen isolierten Zustand zu überführen. Wenn sich nun ein entgegengesetzt geladenes Ion (oder wie im Fall der Hydratation ein permanenter Dipol) nähert, so wird ein Teil dieser potentiellen Energie als Hydratationsenergie wieder freigesetzt. Darum liefert dieser Teilprozess auch immer einen negativen Energiebeitrag zur Gesamtenergiebilanz.

Je nachdem welche der beiden Energien betragsmäßig größer ist, führt der Lösevorgang dann zu einem Aufwärmen (Betrag der Hydratationsenergie größer) bzw. Abkühlen der Lösung (Gitterenergie größer).

Zum Verständnis: Wenn Dir klar ist, warum die Gitterenergie aufgebracht werden muss, um ein Ionengitter aufzubrechen, dann kannst Du auch einsehen, dass die Hydratation Energie freisetzt: Beim Aufbrechen des Gitters musst Du die Anziehung der Ionen überwinden (Energieaufwand), dafür umgeben sich dann die Ionen mit Wassermolekülen, die sie nun anziehen (Energieentschädigung). Beides sind vergleichbare Prozesse, nur eben in unterschiedlicher Richtung (anderes Vorzeichen!).

Geändert von Sponk (24.06.2009 um 10:38 Uhr) Grund: ups, da war ricinus wohl schneller :)
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