Lösungsenthalpie verschiedener Salze
von Anne Steinkuhle
Ziel des Versuchs Bei diesem Versuch können die SuS die Lösungswärmer verschiedener Salze bestimmen.
Vorbemerkung
Der Versuch dient der Bestimmung der Lösungsenthalpie verschiedener Salze. Hierzu sollten die SuS Vorkenntnisse zum Lösungsvorgang haben oder sich diesen durch den Versuch erarbeiten.
Materialien
Reagenzgläser, Thermometer
Chemikalien
Kaliumchlorid, Kaliumcarbonat, Ammoniumchlorid, Natriumchlorid, Natriumcarbonat, destilliertes Wasser
Gefahrstoffe
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS-Piktogramme |
|---|---|---|---|
| Kaliumchlorid | – | – | – |
| Kaliumcarbonat | H302, H315, H319, H335 | P261, P305+P351+P338 |
|
| Ammoniumchlorid | H302, H319 | – |
|
| Natriumchlorid | – | – | – |
| Natriumcarbonat wasserfrei | H319 | – |
|
Durchführung
Jeweils eine Spatelspitze der verschiedenen Salze wird in ein Reagenzglas mit 2 mL Wasser gefüllt und die Temperaturänderung gemessen.
Beobachtung
Das Wasser hat vor der Salzzugabe eine Temperatur von 21,6 °C. Es sind folgende Temperaturen nach dem Lösevorgang festzustellen:
| Kaliumchlorid | Kaliumcarbonat | Ammoniumchlorid | Natriumchlorid | Natriumcarbonat |
|---|---|---|---|---|
| 9,5 °C | 15,4 °C | 17,0 °C | 20,0 °C | 32,0°C |
Abbildungen
-
Abb. 1: verschiedene Salze werden in Wasser gelöst (von links nach rechts: Kaliumchlorid, Kaliumcarbonat, Ammoniumchlorid, Natriumchlorid, Natriumcarbonat)
Deutung
Bei dem Lösen der Salze in Wasser muss die Gitterenergie aufgebracht werden, um das Ionengitter zu zerstören. Diese Energie wird aus der Umgebung aufgenommen. Beim Ummanteln der einzelnen Teilchen mit Wasser wird die Hydratationsenergie frei. Die Lösungsenthalpie setzt sich aus der Gitterenergie und der Hydratationsenergie zusammen: Ist die Gitterenergie größer als die Hydratationsenergie, so ist der Gesamtprozess endotherm – die Umgebungstemperatur sinkt entsprechend unter die Ausgangstemperatur des Wassers. Ist die Gitterenergie hingegen kleiner als die Hydratationsenergie, so ist der Gesamtprozess exotherm – die Umgebungstemperatur steigt über die Ausgangstemperatur des Wassers.
Entsorgung
Die Reste sind über den Abfluss zu entsorgen.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Der Versuch kann genutzt werden, um endotherme und exotherme Reaktionen im Zuge des Lösens von Salzen einzuführen. Hierzu können verschiedene Salze gewählt und in Wasser gelöst werden.
Literatur
H. Schmidtkunz, W. Rentzsch, Chemische Freihandversuche, kleine Versuche mit großer Wirkung, Band 1, Aulis Verlag (2011), S. 94