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Lösungsenthalpie

Bestimmung der Lösungsentalpie

Die Auflösung eines Ionengitters bestehend aus Kationen und Anionen kann als Gleichung in der allgemeinen Form folgendermaßen geschrieben werden:

AB(s) A+(aq)+ B(aq)+ (+-)ΔH

Das +/- vor der Lösungsenthalpie ΔH soll andeuten, dass die Energie von den Ionen des aufzulösenden anorganischen Salzes sowohl abgegeben als auch aufgenommen werden kann.

Hierbei ist auf die thermodynamisch korrekte Schreibweise des Vorzeichens zu achten: Im Falle eines exothermen Lösungsvorganges verliert das System Energie an seine Umgebung (an das Lösungsmittel Wasser, das Gefäß, Thermometer, Messfühler, umgebende Luft etc.). Das korrekte Vorzeichenwahl ist dabei ein negatives Vorzeichen der Lösungsenthalpie.

AB(s) A+(aq)+ B(aq)+ (-)ΔH

Im Falle des endothermen Lösungsvorganges, bei welchem das System die zur Auflösung des Ionengitters notwendige Energie seiner Umgebung entzieht, erfährt das System einen Energiezuwachs. Die Gesamtenergie des Systems erhöht sich somit und korrekt ist ein positives Vorzeichen der Lösungsenthalpie.

AB(s) A+(aq)+ B(aq)+ (+)ΔH

Die Vorzeichenfestlegung unterscheidet sich damit von der anschaulichen Vorzeichendeutung, weil die anschauliche Vorzeichenkonvention meist von außerhalb des betrachteten Systems - also der Beobachterperspektive - geprägt ist. Im Falle des exothermen Lösungsvorganges findet z.B. ein Wärmestrom in Richtung Beobachter oder Messgerät statt, sie wird dem Meßgerät zugeführt und gilt daher als positiv, obwohl sie aus der physikalischen Systemperspektive negativ ist.

Als stoffspezifische Eigenschaft für den zu lösenden Stoff bezieht sich die Lösungsenthalpie immer auf jeweils ein Mol dieses Stoffes. Die Einheit der Lösungsenthalpie ist deshalb 1 J/mol (aufgenommene oder freiwerdende Energie pro Stoffmenge).

Im Falle eines exothermen Lösungsvorganges kann die Energieabgabe des physikalischen Systems durch eine Temperaturerhöhung des Gemisches während des Lösungsvorganges beobachtet und quantitativ ausgewertet werden. Im Falle des endothermen Lösungsvorganges ergibt sich eine Temperaturerniedrigung des Gemisches, die ebenfalls ausgewertet werden kann.

Die Messung der Lösungsenthalpien erfolgt durch die Bestimmung der Temperaturdifferenz während des Lösungsvorganges mittels eines sehr genauen konventionellen oder auch elektronischen Thermometers.

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