Lösungsenthalpie

Lösungsenthalpie, auch Enthalpie der Lösung genannt, ist die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn ein Stoff (das Solute) bei konstantem Druck in ein Lösungsmittel gelöst wird. Sie wird in der Regel pro Mol des gelösten Stoffes angegeben und beschreibt, ob der Lösungsvorgang Wärme frei gibt (exotherm) oder Wärme aufnimmt (endotherm).

Der Prozess beruht auf drei Beiträgen: dem Aufbrechen von intermolekularen oder ionischen Bindungen im Solute, dem Aufbrechen von Wechselwirkungen innerhalb des Lösungsmittels und der Bildung neuer Wechselwirkungen zwischen Solute und Lösungsmittel. Allgemein gilt, dass ΔH_solution die Summe dieser Beiträge darstellt. In vielen Fällen, insbesondere bei ionischen Salzen in Wasser, lässt sich ΔH_solution als ΔH_lattice + ΔH_hydration schreiben, wobei ΔH_lattice die positive Gitterenthalpie ist und ΔH_hydration die negative Hydratationsenthalpie (Wasserkationen- bzw. -anionen-Wechselwirkungen) umfasst. Der Netzeffekt ergibt schließlich, ob die Lösung insgesamt exo- oder endotherm ist.

Temperaturabhängigkeit und Lösungsgleichgewicht: Für endotherme Lösungen (positives ΔH_solution) nimmt die Löslichkeit mit steigender Temperatur tendenziell zu; bei exothermen Lösungen (negatives ΔH_solution) nimmt die Löslichkeit oft mit steigender Temperatur ab. Auch Entropieänderungen spielen eine bedeutende Rolle, insbesondere bei nicht-ionischen oder organischen Systemen.

Messung: Die Lösungsenthalpie lässt sich durch Kalorimetrie bestimmen oder aus Thermodynamik von Lösungskurven ableiten. Sie ist ein wichtiger Parameter bei der Bewertung der Löslichkeit, der Lösungsprozesse und der Thermodynamik von Lösungen.

Siehe auch: Hydratationsenthalpie, Gitterenthalpie, Enthalpie der Lösung bei organischen Substanzen.