Gefrierpunktserniedrigung

[Gast]

Hallo,
in der Schule beschäftige ich mich mit Gefrierpunktserniedrigungen. Ich habe zwei Versuche gestartet; einen mit Amoniak, den anderen mit Natriumchlorid. Warum liefert Natriumchlorid - auch unter Beachtung möglicher Fehlerquellen - bei gleicher Einwaage nciht die doppelte Gefrierpunktserniedrigung, wo Natriumchlorid doch in Na+ und Cl- zerfallen müsste und ich dann zwei "Fremdkörper " in der Lösung hätte??

[Beamer]

Die Lösungsenthalpie ist eine physikalische Größe. Sie gibt an, wie sich ein Stoff beim Lösen verhält.

Wird ein Salz in Wasser (oder einem anderen Lösemittel) gelöst, kann die Lösung

* warm bis heiß werden (z.B. bei der Lösung von Natriumhydroxid in Wasser)
* nahezu gleich warm bleiben (Natriumchlorid)
* abkühlen (Ammoniumchlorid)
* oder so gut wie gar nicht in Lösung gehen (Bariumsulfat).

Das Lösungsverhalten hängt mit der Gitterenergie der Salzkristalle zusammen.

Ist die Gitterenergie sehr hoch, so löst sich das Salz nicht oder nur dann, wenn das Lösemittel erhitzt wird.

Bei hoher Gitterenergie kühlt die Lösung beim Lösen des Stoffes ab

Bei niedriger Gitterenergie erwärmt sich die Lösung .

Heben sich die gespeicherten Energien des Lösemittels und des zu lösenden Stoffes auf so ändert sich die Temperatur nicht.


Beamer

[AV]

Also wenn Du wirklich nur nach Einwaage gehst(also x Gramm NaCl und genauso viele Gramm NH3, dann ist das kein Wunder:
Molare Masse von NaCl: 58,5 g/mol
Molare Masse von Ammoniak: 17 g/mol
Wiegtst Du also etwa 59 g NaCl ein, dann entspricht das in etwa 1 mol.
In Lösung liegt das dissoziiert vor, also hast Du etwa 1 mol Na+ und 1 mol Cl-, also insgessamt 2 mol "Teilchen" in Lösung.
59 g NH3 sind aber schon so ungefähr 3,5 mol.
Bei gleicher Einwaage hast Du also im Falle des Ammoniaks etwa 1,75 mal so viele "Fremdteilchen" gelöst, wie im Falle von NaCl. Dementsprechend verhält sich natürlich auch die Gefrierpunktserniedrigung...

[Beamer]

Davon abgesehen verändert sich die Temperatur der Lösung kaum, auch wenn du ne tonne NaCL ins wasser schmeißt

Beamer

[SGKM]

Beamer ich glaube dieser junge Mensch spricht von der Abkühlung einer Mischung von Eis und Kochsalz.

[Beamer]

ok, ok habs net richtig gelesen!

[Gast]

o. k. bei dem Molverhältnis ist das kein Wunder. Wie sieht es aber aus, wenn ich 1 mol NaCl (also 1 mol Na+ und 1 mol Cl-) und 2 mol NH3 nehme? Spielt dann nur die Gitterenergie eine Rolle?

[Gast]

Hallo,

bei idealem Verhalten, also bei Abwesenheit jeglicher Wechselwirkungen zwischen den Teilchen müsste die gleiche Gefrierpunktserniedrigung auftreten, ob Du nun 1mol NaCL (zerfällt in zwei Ionen) oder 2mol NH3 gelöst hast.

Denn die Gefrierpunktserniedrigung ist eine kolligative Eigenschaft, also nur von der Stoffmenge, nicht von der Art des Stoffes abhängig.

Real ist es nicht ganz so einfach, denn die Wechselwirkungen der Teilchen müssen durch Einführen der Aktivitäten berücksichtigt werden. Und da kann es eben sein, dass durch die stärkeren Wechselwirkung der Ionen, die ja mit 2mol (auf wieiviel Volumen?) u.U. schon eine sehr hohe Konzetration darstellen, die Aktivitäten so abweichen, dass 2mol NH3 eine stärkere Gefrierpunktserniedrigung bewirken, als 1mol NaCl.

Das Problem ist, dass sich die Aktivitätskoeffizienten für konzentrierte Lösungen nicht einfach berechnen lassen. Für schwächere Elektrolyte kann man aber mal versuchen, was herauskommt, wenn man die Aktivitäten von Na+ und Cl- nach Debye-Hückel berechnet.

Sonst musst Du das ganze mal mit niedrigeren Konzentrationen versuchen, da soltle es dann im grenzfall unendlicher Verdünnung tatsächlich auf den idealen Fall hinauslaufen.

Die Lösungsenthalpie spielt in der idealen Theorie keine Rolle, denn ohne Wechslwirkungen gibt es keine Lösungsenthalpie, sondern man hat eine rein entropisch getriebene Mischung.


Ich hoffe, das hilft weiter.

Viele Grüße,
Cyclobutan

[cyclobutan]

Das war natürlcih ein Beitrag von mir.

[SGKM]

Ja Ja