Warum ist die Bildung von Natriumchlorid aus den Elementen eine exotherme Reaktion, obwohl für die Bildung der Ionen ein hoher Energiebetrag aufgebracht werden?

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2 Antworten

Wenn Du Natriumchlorid erzeugen willst, indem Du Natrium in Chlor gleichsam verbrennst, sind die ersten Schritte, der der Verdampfung von Natrium, der Dissoziation von Chlor und der Ionisation des Natriumdampfes, endotherm, die Ionisation des dissoziierten Chlors und vor allem die Bildung des Kristallgitters jedoch exotherm, und zwar stärker als die vorausgegangen Schritte. Das liefert auch reichlich genug Energie für die weitere Reaktion. 

http://www.u-helmich.de/che/0809/04-Ionen/Ionen-04.html

Metallisches Natrium liegt allerdings schon in sozusagen ionisierter Form vor, wobei man hier nicht von Ionen, sondern vonAtomrümpfenspricht. Sie sind gleichwohl positiv geladen. Die Außenelektronen, je eines pro Atomrumpf, sind frei beweglich, was Natrium ja überhaupt seine metallischen Eigenschaften verleiht, unter anderem den Glanz. Der verschwindet nach kurzer Zeit, wenn man metallisches Natrium der Luft aussetzt. Das liegt natürlich an einer Oxidschicht.

In Chlor wird metallisches Natrium an der Oberfläche mit dem Gas reagieren, auch ohne dass eine Aktivierungsenergie dazu erforderlich wäre. Das Chlor nimmt die Elektronen „gern“ auf.

Bei flüssigem Natrium geschieht das schnell und heftig, da die von der Oberflächenreaktion freigesetzte Energie die endothermen Anteile der Reaktion unterhält - das Natrium „verbrennt“ zu Natriumchlorid.  

Die Ionisierung von Natrium ist endotherm, die Ionisierung von Chlor exotherm.

Die Ionen reagieren dann in einer (stark) exothermen Reaktion zu Natriumchlorid. Insgesamt ist die Reaktion exotherm, da mehr Energie freigesetzt als aufwendet wird.

SlowPhil 28.06.2017, 06:45

Die Ionisation von Natrium ist endotherm? Natrium liegt doch schon als Metallgitter vor, also positiv geladene Atomrümpfe und freie Elektronen, während Chlor in Form von Zweiermolekülen vorliegt, die erst einmal dissoziiert sein wollen.

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kernash 28.06.2017, 09:41
@SlowPhil

Für die Sublimation muss Energie aufgewendet werden.
Die Ionisation braucht Energie, da die Elektronen vom Atomkern angezogen werden.

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