Einführung in die Allgemeine und die Anorganische Chemie: Lösungsvorgänge

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Anorganische molekulare Stoffe können, gleichgültig ob sie fest oder gasförmig sind, in allen Lösungsmitteln aufgelöst werden. Meistens passiert nichts mehr, es gibt aber auch Ausnahmen!

So zersetzen sich die Fluoride von Stickstoff, Sauerstoff, Bor, Silizium und Iod in Wasser in Säuren und Basen. Der Grund ist die polare Atombindung.

Aus den Oxiden der Metalle werden fast immer Basen (Basenanhydride), aus den Oxiden der Nichtmetalle und den höheren Metalloxiden von Chrom, Mangan und Wolfram fast immer Säuren (Säureanhydride).

Salze können in verschiedenen Lösungsmitteln aufgelöst werden, wobei kein Salz unlöslich ist, auch die sogenannten "unlöslichen" Salze. Sie sind nur mehr oder weniger gut löslich. Am besten löslich sind Salze in polaren Lösungsmitteln. Dazu gehören neben Wasser auch Säuren, Basen, Alkohole und Ester. Da Säuren und Basen zu unerwünschten Nebenreaktionen führen und Wasser am billigsten ist, wird es am meisten verwendet.

Beim Lösen von kristallinen Stoffen (Salzen oder organische Festkörper) passiert folgendes:

Zunächst muss das Kristallgitter zerstört werden. Dies ist in jedem Falle ein wärmeverbrauchender Vorgang und wird als endotherm bezeichnet.

Anschließend werden die Ionen oder Moleküle, nachdem sie in Lösung gegangen sind, von Lösungsmittelmolekülen umhüllt. Dies ist meist ein wärmeerzeugender Vorgang und wird als exotherm bezeichnet. Beim Wasser wird dies als Hydratation bezeichnet und für andere Lösungsmittel Solvatation.

Je nachdem, ob beim Auflösungsvorgang wärmetechnisch der Kristalllösungsvorgang oder die Lösungsmittelumhüllung dominiert, kann dies zu 3 unterschiedlichen Folgen führen:

Er kann wärmeneutral erfolgen, dies bedeutet, dass die bei der Kristallgitterauflösung benötigte Energiemenge genauso groß ist, wie die Energiemenge, die bei der Umhüllung mit Lösungsmittelmolekülen entsteht. Die Temperatur der entstandenen Lösung bleibt unverändert.
Der Wärmeverbrauch bei der Kristallgitterauflösung ist größer als die Energiemenge, die bei der Umhüllung mit Lösungsmittelmolekülen entsteht. Die Temperatur der entstandenen Lösung ist niedriger als vorher.
Der Wärmeverbrauch bei der Kristallgitterauflösung ist geringer als die Energiemenge, die bei der Umhüllung mit Lösungsmittelmolekülen entsteht. Die Temperatur der entstandenen Lösung ist höher als vorher.