Wieso erhöht sich die Löslichkeit eines schwer löslichen Salzes wenn man das Wasser erhitzt?

5 Antworten

Das liegt an der Lösungsenthalpie:

Die Lösungsenthalpie kann:


o negativ sein, d. h. die Lösung wird wärmer beim Lösungsvorgang: Der Lösungsvorgang ist exotherm d.h. Energie wird frei (z. B. beim Lösen von Natriumhydroxid in Wasser). In diesem Fall sinkt die Löslichkeit beim Erhitzen und der Stoff kann wieder ausfallen.


o nahezu null sein, d. h. die Temperatur bleibt beim Lösungsvorgang gleich (z. B. Natriumchlorid in Wasser).  In diesem Fall ist die Löslichkeit nahezu unabhängig von der Temperatur

o positiv sein, d. h. die Lösung kühlt sich ab: Der Lösungsvorgang ist endotherm, Energie wird aufgenommen (z. B. Ammoniumnitrat in Wasser). In diesem Fall wird die Löslichkeit beim Erhitzen größer. 

Viele schwer lösliche Salze haben eine positive Lösungsenthalpie.

Die Lösungsenthalpie wird bestimmt durch:


o der Gitterenergie des zu lösenden Stoffes


o der Bindungsenergie des Lösungsmittels


o der Solvatationsenergie, d. h. der Energie, die bei der Anlagerung von Lösungsmittelteilchen an die Teilchen des aufgelösten Stoffs frei wird

vgl. auch

https://de.wikipedia.org/wiki/Lösungsenthalpie

http://www.chemie.de/lexikon/Lösungsenthalpie.html


Stichwort: Mischungsentropie.

Bei einer höheren Temperatur liegt das Extremum der der Entropie des Stoffgemisches (Salz+Lösungsmittel) einfach bei höheren Konzentrationen des Salzes im Lösungsmittel.

Die bei einer gegebenen Temperatur vorliegende Sättigungskonzentration
ist immer das Resultat eines Gleichgewichtsprozesses: Es werden hier
genauso viele Salzionen aus dem Salzkristall gelöst wie zeitgleich
wieder in einen Kristall gebunden werden.

Anschaulich: Die Wassermoleküle und Salzionen sind bei größeren Temperaturen flotter unterwegs und die erhöhte Mobilität führt dazu, dass die gelösten Salzionen effektiv besser voneinander abgeschirmt werden; sie kommen sich auf Grund des Geschubses um sie herum im Mittel weniger Nahe.

Das bedeutet aber im Umkehrschluss, dass mehr von ihnen in das Wasser gelöst werden können und auch gelöst bleiben, weil sie sich eben weniger stark anziehen und zu Salzkristallen ausfällen können.


Die Salzkristalle sind in einem Kristallgitter. Durch das Erwärmen bewegen sich die Wasserteilchen schneller und die Teilchen des Kristallgitters schwingen heftiger. Dadurch kann die Gitterenergie, die zwischen den Teilchen des Salzkristalles wirkt, schneller überwunden werden. 

Es geht um die Löslichkeit (Menge), nicht um die Lösungsgeschwindigkeit.

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