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Vorlesungsversuche in der Anorganischen Chemie

Temperaturveränderung beim Lösen von Salzen

Versuchsdurchführung

Gleiche Stoffmengen von Natriumhydroxid, NaOH, Ammoniumchlorid, NH4Cl, Kochsalz, NaCl, kristallwasserhaltigem Magnesiumchlorid, MgCl2·6H2O, und wasserfreiem Calciumchlorid, CaCl2, werden in je 5 mL Wasser gelöst und die beobachteten Temperaturveränderungen notiert.

1. Schritt

Vorbereitung. Die Umgebungstemperatur beträgt 27,1 °C.

2. Schritt

Fünf identische Reagenzgläser werden mit gleichen Mengen Wasser befüllt. Die Füllhöhe soll jeweils 5 cm betragen.

3. Schritt

In den Reagenzgläsern sollen jeweils gleiche Mengen von NaOH, NH4Cl, NaCl, kristallwasserhaltiges MgCl2 und wasserfreies CaCl2 gelöst werden.

4. Schritt

Im ersten Reagenzglas wird Natriumhydroxid aufgelöst...

5. Schritt

...und die Temperatur gemessen: Die Lösung erwärmt sich auf 51,8 °C.

6. Schritt

Im zweiten Reagenzglas wird die gleiche Menge Ammoniumchlorid gelöst, ...

7. Schritt

...die Temperatur sinkt auf 21,8 °C.

8. Schritt

Bei der Lösung von Natriumchlorid in Wasser...

9. Schritt

...zeigt sich kaum eine Temperaturveränderung.

10. Schritt

Beim Lösen von MgCl2·6 H2O ...

11. Schritt

...ist eine leichte Temperaturerhöhung auf 29,8 °C zu erkennen.

12. Schritt

Bei der Lösung von wasserfreiem Calciumchlorid...

13. Schritt

...steigt die Temperatur auf 33,7 °C.

Abb.
1. Schritt

Vorbereitung. Die Umgebungstemperatur beträgt 27,1 °C.

Abb.
2. Schritt

Fünf identische Reagenzgläser werden mit gleichen Mengen Wasser befüllt. Die Füllhöhe soll jeweils 5 cm betragen.

Abb.
3. Schritt

In den Reagenzgläsern sollen jeweils gleiche Mengen von NaOH, NH4Cl, NaCl, kristallwasserhaltiges MgCl2 und wasserfreies CaCl2 gelöst werden.

Abb.
4. Schritt

Im ersten Reagenzglas wird Natriumhydroxid aufgelöst...

Abb.
5. Schritt

...und die Temperatur gemessen: Die Lösung erwärmt sich auf 51,8 °C.

Abb.
6. Schritt

Im zweiten Reagenzglas wird die gleiche Menge Ammoniumchlorid gelöst, ...

Abb.
7. Schritt

...die Temperatur sinkt auf 21,8 °C.

Abb.
8. Schritt

Bei der Lösung von Natriumchlorid in Wasser...

Abb.
9. Schritt

...zeigt sich kaum eine Temperaturveränderung.

Abb.
10. Schritt

Beim Lösen von MgCl2·6 H2O ...

Abb.
11. Schritt

...ist eine leichte Temperaturerhöhung auf 29,8 °C zu erkennen.

Abb.
12. Schritt

Bei der Lösung von wasserfreiem Calciumchlorid...

Abb.
13. Schritt

...steigt die Temperatur auf 33,7 °C.

Erklärung

Löst man ein Salz in Wasser, so zerfällt das Ionengitter in die einzelnen Ionen (elektrolytische Dissoziation). Hierfür muss ein bestimmter Energiebetrag (Gitterenergie) aufgewendet werden, der für verschiedene Salze unterschiedlich groß ist.

Die gebildeten Ionen umgeben sich unter Energiefreisetzung (Hydratationsenergie) mit einer Hülle von Wassermolekülen. Ist die freiwerdende Hydratationsenergie größer als die aufzuwendende Gitterenergie, so löst sich ein Salz exotherm, andernfalls endotherm.

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