Ist die Salzbildung exotherm?

Ist die Salzbildung exotherm? – Ein genauerer Blick

Die Aussage, Salzbildung sei immer exotherm, ist eine Vereinfachung. Während viele Neutralisationsreaktionen, bei denen Säuren und Basen zu Salz und Wasser reagieren, Wärme freisetzen und somit exotherm sind, ist die Situation bei der Salzbildung komplexer. Der Energieumsatz hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Art der beteiligten Ionen, die Gitterenergie des entstehenden Salzes und die Hydratationsenergie der Ionen.

Exotherme Salzbildung:

Die Neutralisation starker Säuren mit starken Basen ist typischerweise stark exotherm. Die Reaktion von Salzsäure (HCl) mit Natronlauge (NaOH) zu Natriumchlorid (NaCl) und Wasser ist ein bekanntes Beispiel. Die freiwerdende Energie entspricht der Hydratationsenergie der Ionen abzüglich der Energie, die zum Aufbrechen der Bindungen in Säure und Base benötigt wird. Da die Hydratationsenergie in diesem Fall größer ist, wird netto Energie freigesetzt. Das spüren wir als Temperaturanstieg.

Endotherme Salzbildung:

Es gibt jedoch auch Fälle, in denen die Salzbildung endotherm verläuft, also Energie benötigt. Dies geschieht, wenn die Gitterenergie des Salzes und die benötigte Energie zum Aufbrechen der Bindungen in Säure und Base größer ist als die freiwerdende Hydratationsenergie. Ein Beispiel hierfür ist die Reaktion von Bariumhydroxid (Ba(OH)₂) mit Ammoniumthiocyanat (NH₄SCN). Diese Reaktion kühlt die Umgebung ab, da sie Energie aus der Umgebung aufnimmt.

Die Rolle der Löslichkeit:

Die Löslichkeit eines Salzes in Wasser ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Auch hier spielt die Energiebilanz eine entscheidende Rolle. Die erhöhte Löslichkeit von Kochsalz in warmem Wasser ist kein direkter Beweis für die Exothermie der Salzbildung selbst, sondern vielmehr ein Hinweis auf die Endothermie des Lösungsvorgangs. Um das Salzgitter aufzubrechen und die Ionen zu hydratisieren, wird Energie benötigt. Diese Energie wird dem umgebenden Wasser entzogen, was im Falle von kaltem Wasser zu einer Abkühlung führt.

Fazit:

Die Frage, ob die Salzbildung exotherm ist, lässt sich nicht pauschal beantworten. Während die Neutralisation starker Säuren und Basen meist exotherm verläuft, gibt es auch endotherme Salzbildungsreaktionen. Die Betrachtung der beteiligten Energien – Gitterenergie, Hydratationsenergie und Bindungsenergien – ist entscheidend für das Verständnis der jeweiligen Reaktion. Die Löslichkeit eines Salzes liefert zudem Hinweise auf die energetischen Verhältnisse beim Lösungsvorgang, sollte aber nicht mit der Salzbildung selbst verwechselt werden.