Bildung von Kristalle?
Ich hab im Praktikum ein Versuch zur Herstellung von Kaliumtrioxalatoferrat gemacht. Laut Vorgaben sollte die Lösung im Dunkel über Nacht kristallisieren.
Als ich heute morgen die Alufolie vom Becherglas abgemacht habe, waren gar keine Kristalle zu sehen. Ich hab die Lösung kurz mit einem Glasstab umgerührt und auf einmal sind die Kristalle ausgefallen.
Kann einer erklären warum das passiert ist?
4 Antworten
Moin,
du hast versucht, eine Kristallisation in einer gesättigten Lösung zu erreichen. Dabei stellst du eine gesättigte Salzlösung her und setzt darauf, dass sich Salzkristalle bilden, wenn etwas von dem Lösungsmittel (Wasser) verdunstet. Mit anderen Worten: Wenn das Löslichkeitsprodukt der gelösten Substanz unterschritten wird, sollte es zur Kristallisation kommen.
Tatsächlich kommt es aber gar nicht so selten vor, dass gerade das (zumindest anfangs) nicht zu beobachten ist. Das liegt daran, dass beim Prozess der Kristallisation in einer Lösung eine neue Phase aufgebaut werden muss (gelöste Ionen in einer Hydrathülle treten zu einem festen Kristall zusammen). Dabei spielt die sogenannte »Freie Enthalpie« eine Rolle. Diese Energie setzt sich hier - vereinfacht gesagt - aus zwei konkurrierenden Aspekten zusammen, nämlich aus einem thermodynamisch begünstigten kleineren Volumenanteil des festen Kristalls. Diesen Aspekt kann man sich bildlich auch als Zunahme chemischer Bindungen vorstellen. Demgegenüber steht jedoch die Arbeit, die aufgebracht werden muss, um eine neue Oberfläche innerhalb der Lösung herzustellen. Da außerdem auch noch die Unordnung in einem System mit frei beweglichen (gelösten) Ionen größer ist, als in einem Kristall, wo die Ionen hochgeordnet an festen Plätzen sitzen, spricht auch die sogenannte Entropie gegen die Kristallbildung und so kann es passieren, dass das Kristallwachstum kinetisch gehemmt wird. Das heißt, dass es nicht zur Ausbildung eines Kristalls kommt.
Wenn du nun aber einen Glasstab (oder einen anderen größeren Feststoff) in die Lösung tauchst, bietest du dem System einen sogenannten Kristallisationskeim. Die Ionen in der durch das Verdunsten mittlerweile eigentlich übersättigten Lösung erhalten damit plötzlich eine Oberfläche (und müssen sie nicht selbst bilden), so dass es schlagartig zum Vorgang der Kristallisation kommt. Deshalb fallen die Kristalle auf einmal aus. Und wenn die Ionen schon dabei sind, bilden sich auch gleich viele, die immer größer werden.
Und genau das ist dir passiert...
LG von der Waterkant
weil die lösung geruht hat und so perfekt war, das sich kein einziges molekül angeboten hat, dort die kristalline struktur aus zu bilden, als du den stab eingebracht hast und die lösung aus der ruhe gebracht, haben sich dort mikrokristalline strukturen gebildet an denen sofort die kristalle entstehen konnten.
den effekt kennen wir aber auch alle von dem "eis wasser" das man auf den tisch hauen muss, oder die flasche öffnen, damit es plötzlich entsteht.
- beispiel: https://youtu.be/g2n9MzXWGYk
Hallo forward01
das wird wohl eine übersättigte Lösung gewesen sein, also eine Lösung, die mehr Stoff enthält, als ihrer Löslichkeit entspricht. Bei diesen Lösung wirken schon kleinste Störungen, um die Kristallisation spontan auszulösen.
Das Becherglas muss sehr sauber und glatt gewesen sein und es waren keinerlei Kristallisationskeime vorhanden, um eine 'kontrollierte' Kristallisation zu bewirken.
LG
Kristallisationspunkt "gefunden" - Funktioniert auch mit unterkühltem Wasser - dann kann man zusehen wie das Wasser von jetzt auf sofort einfach einfriert.