Chemische Darstellung und Energetik des Lösungsprozesses

Chemiker verwenden häufig Dissoziationsgleichungen anstelle von Hydrationsgleichungen, um den Lösungsprozess von Metallhydroxiden zu beschreiben. Diese vereinfachte Darstellung zeigt die Bildung von hydratisierten Ionen in der Lösung.

Example: Ein Kationensäure Beispiel wäre die Dissoziation von Aluminiumhydroxid: Al(OH)₃ → Al³⁺ + 3OH⁻

Die Energetik des Lösungsprozesses lässt sich wie folgt erklären:

1. Die Hydratationsenergie wird beim Anlagerungsprozess der Wassermoleküle an die Ionen freigesetzt.
2. Die Gitterenergie muss aufgewendet werden, um die Ionen aus dem Kristallgitter zu lösen.
3. Da die Hydrationsenergie größer ist als die Gitterenergie, ist der Gesamtprozess exotherm.

Highlight: Die Wärmeentwicklung beim Lösen von Metallhydroxiden in Wasser ist ein direkter Beweis für den exothermen Charakter des Prozesses.

Definition: Die Hydratationsenergie ist die Energie, die freigesetzt wird, wenn Ionen in Wasser gelöst und von Wassermolekülen umgeben werden.

Diese energetischen Betrachtungen erklären, warum Basenlösungen nach dem Lösen von Metallhydroxiden oft warm oder heiß sind. Das Verständnis dieser Prozesse ist fundamental für die Chemie der alkalischen Lösungen und ihre Anwendungen in Industrie und Alltag.

Auflösung von Metallhydroxiden in Wasser

Die Auflösung von Metallhydroxiden in Wasser wird durch eine Hydrationsgleichung beschrieben. Dabei dissoziieren die Metallhydroxide in hydratisierte positive Metallionen und negative Hydroxid-Ionen. Diese Ionen bilden zusammen mit den Wassermolekülen eine Lauge oder Basenlösung.

Definition: Hydratisierte Ionen sind von einer Wasserhülle umgebene Ionen, die in der Lösung frei beweglich sind.

Beispiel: NaOH + aq. → 1Na⁺(aq) + 1OH⁻(aq)

Highlight: Die Gesamtladung der dissoziierten Ionen in der Lösung ist immer null, was durch die Anzahl und Ladung der Ionen bestimmt wird.

Der Lösungsprozess ist reversibel, da bei Wasserentzug die Metallhydroxide wieder auskristallisieren können. Dies erklärt, warum in der Gleichung kein H₂O auf der linken Seite steht.

Vocabulary: "aq." steht für "aqua" und bezeichnet die wässrige Lösung bzw. den hydratisierten Zustand der Ionen.