Experimente:
Versuch: Löslichkeit und Korngröße
Versuch: Löslichkeit und Temperatur
Versuch: Lösungswärme, Volumenveränderung und Siedepunktserhöhung

Schmelzen, Sublimieren und Lösen haben eines gemeinsam: Die Bausteine der Kristalle werden voneinander gelöst und vereinzelt. Energetisch geht es stets darum, die Wechselwirkung der Bausteine zu überwinden. Das kann durch Wärmezufuhr mit der Folge der Änderung des Aggregatzustands erfolgen (Schmelzen, Sublimieren) oder durch Einwirkung von Lösemitteln (Lösen).

1. Schmelzen
Hier wird nur Schmelzwärme DH_schmelz zugeführt.

2. Sublimieren
Beim Sublimieren erfolgt der Übergang vom Feststoff direkt in den gasförmigen Zustand. Deshalb ist eine vergleichsweise hohe Energie aufzuwenden:

DH_sublimation = DH_schmelz + DH_verdampfung

3. Lösen
Beim Lösen von Salzen oder anderen Stoffen handelt es sich um eine Wechselwirkung zwischen dem zu lösenden Stoff und dem Lösemittel. Bei Salzen und Wasser ist es die Wechselwirkung zwischen Ionen und Dipolen.
Damit ist die Lösungsgeschwindigkeit auch eine Frage der Oberfläche, also der Korngröße des zu lösenden Stoffs (-> Versuch).
Beim Lösen bilden sich Hydrathüllen um die Ionen. Durch die Hydrathüllenbildung wird das Volumen des Wassers vermindert, so dass die Volumenzunahme beim Lösen von Salz in Wasser wesentlich geringer ist, als man nach dem Volumen des zugegebenen Stoffs erwarten sollte (-> Versuch).
Warum kühlt Wasser beim Lösen von Salz ab, obwohl es sich bei der Ion-Dipol-Wechselwirkung um einen exothermen Vorgang handelt? Es muss die wesentlich höhere Gitterenergie (-> Born-Haberscher Kreisprozess) überwunden werden. Das wird dadurch unterstützt, dass die Wärmebewegung der Wasser-Moleküle durch Bildung der Hydrathüllen um die Ionen eingeschränkt wird. Es wird also Energie gewonnen auf Kosten der Entropie des Systems; dieses kühlt ab.
Das Lösen wird deshalb durch Temperaturerhöhung unterstützt (-> Versuch). Allerdings ist die Löslichkeit verschiedener Salze in Abhängigkeit von der Temperatur unterschiedlich. So verändert sich beispielsweise die von Kochsalz kaum, während die von Kaliumnitrat stark zunimmt (-> Grafik).
Umgekehrt beobachten wir eine Siedepunktserhöhung, wenn wir Salze in Wasser lösen. Denn die Dipole müssen wieder von Ionen getrennt werden, wenn sie in die Dampfphase überwechseln wollen. Gleiches gilt natürlich auch für den Gefrierpunkt von Salzlösungen: Dieser sinkt aus dem gleichen Grunde, allerdings wechseln hier die Lösemittelmoleküle in die reine feste Phase über.
Der Umfang der Erhöhung bzw. Erniedrigung ist eine Frage der Stoffmengenkonzentration, also der Molzahl (-> Versuch). Wir sprechen hier von kolligativen Eigenschaften. 1 Mol Teilchen einer Substanz wie Zucker bewirkt bei Wasser eine molare Siedepunktserhöhung von 0,512 °C. Bei Kochsalz messen wir die doppelte Erhöhung: Denn das Salz bildet pro Formeleinheit zwei Ionen.

Löslichkeit von Salzen auf 100 g Wasser (Graphik: Cornelsen)

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