Wieso erhöht sich die Löslichkeit eines schwer löslichen Salzes wenn man das Wasser erhitzt?
5 Antworten
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.
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
vgl. auch
https://de.wikipedia.org/wiki/Lösungsenthalpie
http://www.chemie.de/lexikon/Lösungsenthalpie.html
Einfach gesagt:
Zum Lösen eines Salzes ist Energie notwendig - und in warmem Wasser "steckt" einfach mehr Energie ...
Ich habe mal gelesen, dass es dazu kommt, weil CO2 entweichen würde, aber ich kann es dir nicht genau sagen.
Rein vom Logischen her, hätte ich gesagt, dass die Salzkristalle durch die Hitze des Wassers schmelzen und es sich dadurch löst.
Ich wusste es leider nicht genau. Aber ich meinte auch eher auf das Salz bezogen, dass hier CO2 frei wird, nicht beim Erhitzen des Wassers. So wie ich das verstand, wird das Wasser erst erhitzt, dann Salz beigegeben und danach erfolgt die Reaktion. Hierbei sollte dann laut des damaligen Eintrags CO2 frei werden.
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.
Tut mir leid aber das stimmt so nicht.
Das Erhitzen von Wasser ist eine physikalische Reaktion bei der sich ledeglich der Zustand des Wassers ändert. (von flüssig zu gasförmig). Dabei wird kein CO2 frei.