Temperaturänderung/Salze lösen < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:57 Sa 28.07.2007 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
Habe in einem Versuch Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Calciumchlroidhexahydrat und Bariumsulfat in Wasser gelöst (bzw das Bariumsulfat löst sich ja eh nicht) und dann die Temperaturänderung gemessen (keine beim Bariumsulfat weil es sich nicht gelöst hat).
Nun soll ich die Temperaturänderung mit Hilfe von Lösungsenthalpie, Gitterenergie, Hydrationsenthalpie und der Gibbs-Helmholz-Gleichung erklären.
Erstmal zu den ersten drei:
Ich habe mir die jeweiligen Definitonen rausgesucht, dass ist soweti nicht grade schwer. Nun will ich die Temperaturänderung erklären, aber irgendwie harkt es da noch.
Also die Lösungsenthalpie istdie Änderung der Enthaplie beim Auflösen eines Stoffes in einem Lösungsmittel.
Die Gitterenergie ist die Energie, die man aufwenden muss, um die Moleküle/Ionen eines Festkörpers (theoretisch) unendlcih weit voneinander zu entfernen.
Die Hydrationsenegie ergibt sich beim Anlagern von Wassermolekülen an die gelösten Ionen.
Mir fehlt da jetzt noch sowas wie eine Zusammenfassung in etwa so:
Wenn die Gitterenergie und die Hydrationsenrgie so und so und dann kühlt das ganze ab...
Kann da jemand helfen?
Ich glaube Gibbs-Helmholz bekomme ich noch selbst hin.
Bin für Hilfe und Gedankenanstöße offen.
Vielen Dank!
Gruß ONeill
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Um (erst mal qualitativ) abzusätzen wie sich die Enthalpie in der Lösung ändert musst, eben die Lösungsenthalpie abschätzen.
Diese setzt sich aus der Gitterenergie (deine Erklärung zur Gitterenergie ist richtig) und der Hydratationsenergie zusammen.
Ich nehme mal KCl:
-Gitterengerie: Die Engerie die gebraucht wird um Kristallsturktur unter Bildung Gasförmiger Ionen aufzubrechen:
KCl(s) [mm] \to [/mm] K^+ (g) + Cl^- (g) [mm] \Delta [/mm] H =+701,2 kJ*mol^-1
-Hydratationsenthalpie:
Diese setzt sich genauer aus der Summe dreier Engeriewerte zusammen.
1. die Engerie die gebraucht wird um eine H-Brücken des Wassers aufzubrechen
2. Die Engerie die frei wird, wenn K- Ionen hydratisiert werden
3. Die Energie die frei wird, wenn Cl- Ionen hydratisiert werden
dies führt zu:
K^+ (g) + Cl^- (g) [mm] \to [/mm] K^+ (aq) + Cl^- (aq)
[mm] \Delta [/mm] H = -684,1 kJ*mol^-1
Es ergibt sich also die folgende Lösungenthalpie:
KCl(s) [mm] \to [/mm] K^+ (aq) + Cl^- (aq) [mm] \Delta [/mm] H =+17,1 kJ*mol^-1
Das heißt also:
Wenn die Summe aus Gitterengie und Hydratationsengerie positiv ist, ist der Lösungsvorgang endotherm. Ist die Summe negativ exotherm.
Hoffe geholfen zu haben
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:28 Sa 28.07.2007 | | Autor: | ONeill |
Hallo Verzweifelthoch23!
> Das heißt also:
> Wenn die Summe aus Gitterengie und Hydratationsengerie
> positiv ist, ist der Lösungsvorgang endotherm. Ist die
> Summe negativ exotherm.
Dann kann ich also sagen, dass
Lösungsenthalpie= Gitterenergie+Hydrationsenergie
Je nach Vorzeichen ergibt sich dann ein endothermer, exothermer oder isothermer zustand, richtig?
Und nochmal zum Bariumsulfat. Da sich dieses kaum im Wasser löst kann auch keine Temperaturänderung stattfinden, oder?
Vielen Dank für deine Hilfe!
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genau.
Nun zum [mm] Ba(SO)_4 [/mm] ich weiß nicht was ihr in der Schule schon hatte... ich gehe mal davon aus das in der Schule das HSAB Konzept nach Pearson nicht behandelt wird und auch die Festkörperchemie eher noch nicht besprochen wird. (Sollte das bei euch anders sein, wird meine jetzige Antwort nicht mehr genügen. Ich bitte dann nochmal um eine Meldung)
Beim [mm] Ba(SO)_4 [/mm] lässt sich einfach festhalten, dass die Engerie zum "aufsprengen" des Gitters so immens hoch ist, das sie nicht aus der Umgebung des Systems gewonnen werden kann (auch "normales" erhitzen wird da wenig ändern).
Jetzt muss ich doch einen sehr kurzen und einfachen Ausflug in die Festkörperchemie machen.
Das die Gitterengerie so hoch ist, liegt daran das die Ionenradien von [mm] SO_4 [/mm] (2-) und Ba (2+) schon ähnlich sind und die [mm] SO_4 [/mm] (2-) Ionen in den Lücken der Kugelpackung aus Ba-Ionen nicht so hin und her "klappern" können, sondern alles schön dicht gepackt ist.
Das ist auch eine Erklärung das die Löslichkeit der Erdalkalisulfate von MgSO4 > CaSO4 > SrSO4 > BaSO4 > RaSO4
abnimmt (die Ionenradien werden in dieser Reihe immer ähnlicher).
Grüße
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:29 Sa 28.07.2007 | | Autor: | ONeill |
> genau.
Alles klar, dann hab ich das verstanden!
> Nun zum [mm]Ba(SO)_4[/mm] ich weiß nicht was ihr in der Schule
> schon hatte... ich gehe mal davon aus das in der Schule das
> HSAB Konzept nach Pearson nicht behandelt wird
Bin seit zwei Wohen im Chemiestudium
Vielen Dank für deine Antworten!
Gruß ONeill
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