Allgemeine Chemie
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Alt 28.12.2009, 23:02   #1   Druckbare Version zeigen
Cebe Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 263
Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Hallo,

ich lese gerade mal die Bemerkungen an meinen zurückerhaltenen Protokollen durch. Bei einem der Versuche habe ich in der Auswertung die Behauptung aufgestellt: "Lösungsvorgänge sind immer endotherm"
(in Bezug auf Salzlösungen). Daneben befindet sich nun die Bemerkung, dass es auch exotherme Lösungsvorgänge gäbe mit dem Verweis auf den Handwärmer. Aber wenn ich mich nicht irre, ist der Lösungsvorgang beim Handwärmer ebenfalls endotherm - die Wärmeabgabe findet ja beim Auskristallisieren der Lösung statt oder sehe ich das falsch ?

Ich bin auch davon ausgegangen, dass beim Lösen eines Salzes oder anderer Feststoffe mit Ionengitter ja Energie benötigt wird, um dass Ionengitter aufzulösen und dieser Vorgang daher schlecht exotherm sein kann.

Ich halte deshalb bisher noch an meiner "These" fest, ich wär allerdings auch nicht böse drum, wenn mich hier jemand aufklären würde, ob es nicht vllt. doch exotherme Lösungsvorgänge gibt - bzw. mir Beispiele nennen könnte ...


Mfg
Cebe
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Alt 28.12.2009, 23:04   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Gebe mal KOH in Wasser.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.12.2009, 23:12   #3   Druckbare Version zeigen
Bitti Männlich
Mitglied
Beiträge: 881
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Aluminiumchlorid in Wasser dürfte auch exotherm sein
Bitti ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.12.2009, 23:14   #4   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Zitat:
Zitat von Cebe Beitrag anzeigen
Ich bin auch davon ausgegangen, dass beim Lösen eines Salzes oder anderer Feststoffe mit Ionengitter ja Energie benötigt wird, um dass Ionengitter aufzulösen und dieser Vorgang daher schlecht exotherm sein kann.
Es stimmt, dass Energie aufgewendet werden muss, um das Gitter zu zerbrechen - die sog. Gitterenergie. Das ist aber nur die Hälfte der Geschichte. Die Ionen umgeben sich danach mit Wassermolekülen, die mehr oder weniger stark an die Ionen gebunden werden (Hydratisierung genannt wenn das Lösemittel Wasser ist, Solvatisierung im Allgemeinen). Dabei wird Energie frei. Wenn diese Hydratisierungsenergie dem Betrag nach grösser ist als die aufzuwendende Gitterenergie, ist der ganze Lösevorgang exotherm. Beispiele von Stoffen, die sich exotherm lösen wären, neben dem von bm erwähnten KOH, Salze wie bspw wasserfreies Calcium- oder Aluminiumchlorid.

lg
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Alt 30.12.2009, 23:01   #5   Druckbare Version zeigen
Cebe Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 263
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Kurz nachdem ich den Post abgeschickt hatte, fiel mir ebenfalls ein ähnliches Beispiel wie KOH ein, wenn ich mich nicht irre gilt das gleiche doch auch für NaOH ?
Ich war allerdings noch davon ausgegangen, dass Lösungsvorgänge von Salzen immer endotherm sein müssen, eben aufgrund des Ionengitters,aber dabei habe ich wohl die Hydratisierungsenergie außer Acht gelassen.

Aber was ist mit dem Verweis auf den Handwärmer ? Wo ist dort der Lösungsvorgang - wenn ich mich nicht irre entsteht die Wärme doch erst, wenn das Salz auskristallisiert ...
Cebe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.12.2009, 23:03   #6   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Zitat:
Aber was ist mit dem Verweis auf den Handwärmer ? Wo ist dort der Lösungsvorgang - wenn ich mich nicht irre entsteht die Wärme doch erst, wenn das Salz auskristallisiert ...
Die Energie, die Du abrufen willst, musst Du vorher in das System "pumpen".
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.12.2009, 23:59   #7   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

...weswegen man Handwärmer "regeneriert", indem man sie in heisses Wasser legt
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 13:02   #8   Druckbare Version zeigen
Cebe Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 263
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Aha okay,
konnte ich mir auch schwer vorstellen, ansonsten würde der Handwärmer ja nicht funktionieren - höchstens vllt. als Kühlmittel.
Cebe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 16:07   #9   Druckbare Version zeigen
rsommer Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.168
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Zitat:
Zitat von Bitti Beitrag anzeigen
Aluminiumchlorid in Wasser dürfte auch exotherm sein
Das hat aber nichts mit Lösungswärme zu tun, sondern kommt von der Reaktion mit dem Wasser! AlCl3 ist in wässrigen Lösungen nicht existent.
__________________
Gruß,
rsommer
rsommer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 16:37   #10   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Zitat:
Zitat von rsommer Beitrag anzeigen
Das hat aber nichts mit Lösungswärme zu tun, sondern kommt von der Reaktion mit dem Wasser! AlCl3 ist in wässrigen Lösungen nicht existent.
DOch, es hat auch mit Lösungwärme zu tun. Der Vorgang

Al3+ + 6 H2O --> [Al(H2O)6]3+

ist stark exotherm. Dass auch noch eine Hydrolysereaktion hinzukommt, ändert daran nichts.

lg
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Alt 31.12.2009, 18:12   #11   Druckbare Version zeigen
rsommer Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.168
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Zitat:
Zitat von ricinus Beitrag anzeigen
DOch, es hat auch mit Lösungwärme zu tun. Der Vorgang

Al3+ + 6 H2O --> [Al(H2O)6]3+

ist stark exotherm. Dass auch noch eine Hydrolysereaktion hinzukommt, ändert daran nichts.

lg
Das ist schlicht falsch und stark vereinfachend.
Die heftige Exothermie kommt von der Reaktion mit Wasser. Aluminiumkationen liegen in Al2Cl6 nicht vor, die Verbindung ist weitestgehend kovalent aufgebaut. Aluminiumchlorid hat einen relativ niedrigen Schmelz- und Siedepunkt (unter 200°C!) und ist selbst in der Gasphase noch dimer. Dass die, je nach zugefügter Wassermenge, vorliegenden Reaktionsprodukte (saure Aluminium-Hydrate) weiter hydratisiert werden können und die Hydratationsenergie ebenfalls einen (vergleichsweise kleinen) Beitrag leistet, will ich nicht bestreiten.

Wenn Sie mir nicht glauben, liefere ich Ihnen gerne die Fakten in Form von physikalischen Daten aus der Primärliteratur nach.

Das Beispiel ist auf jeden Fall komplett ungeeignet, um die Dissoziationsenthalphie eines Salzes zu erläutern.
__________________
Gruß,
rsommer
rsommer ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 18:37   #12   Druckbare Version zeigen
Bitti Männlich
Mitglied
Beiträge: 881
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Ich glaube ihnen zwar, muss aber dazu sagen, dass ich Aluminiumchlorid als Salz kennengelernt habe.

Und um mich weiterzubilden, würde ich mich über die Daten aus der Primärliteratur freuen

Gruß Daniel
Bitti ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 18:41   #13   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

FESTES Aluminiumchlorid ist keine kovalente Verbindung, und es gibt darin auch keine Dimere oder sonstige -mere.
Dass es welche in der gasförmigen und flüssigen Phase gibt, ist mir bewusst und habe ich nirgends bestritten.
Ich kann jetzt keine "Primärliteratur" servieren, aber zumindest Wikipedia gibt den Sachverhalt so wieder, wie er meiner Erinnerung nach auch tatsächlich ist.
Zitat:
Zitat von wikipedia
Im festen Zustand liegt ein Ionengitter vor, in dem das Aluminiumion 6-fach durch Cl- koordiniert ist. Beim Schmelzen bricht das Ionengitter unter Bildung des Dimeren zusammen. Da dieses kovalent aufgebaut ist, leitet flüssiges Aluminiumchlorid den elektrischen Strom nur schlecht.
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ricinus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 18:57   #14   Druckbare Version zeigen
Bitti Männlich
Mitglied
Beiträge: 881
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Ich kann jetzt nur mal aus dem Riedel zitieren:
Zitat:
Zitat von Riedel/Janiak, Anorganische Chemie, 7. Auflage
Wasserfreies AlCl3 ist eine farblose, kristalline, flüchtige, hygroskopische Substanz, die bei 183°C sublimiert. Im festen Zustand liegt eine Schichtstruktur vor, in der die Al3+-Ionen oktaedrisch von Cl--Ionen koordiniert sind.
Nach der Beschreibung kann man es also doch als Salz sehen.

Gruß Daniel
Bitti ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.12.2009, 19:50   #15   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Beiträge: 23.863
AW: Lösungsvorgänge immer endotherm ?

Natürlich ist es ein ionisches Salz.

Als Anhang eine Tabelle mit Hydratationsenthalpien einiger Ionen.
Wie man unschwer erkennen kann, liegt Al3+ unter den Spitzenreitern.

EDIT Die Tabelle stammt aus W.E. Dasent, Inorganic Energetics, 2nd ed., Cambridge University Press.
Angehängte Grafiken
Dateityp: gif Hydration_Enthalpies.gif (21,6 KB, 8x aufgerufen)
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