Dissoziation

Was ist Dissoziation? – Chemie

Hast du dich schon enimal gefragt, warum sich Kochsalz in Wasser auflöst und quasi unsichtbar wird? Was genau passiert bei dem Vorgang, wenn du Salz in Wasser gibst? Das alles hat etwas mit der sogenannten Dissoziation zu tun. In diesem Text wird dir die Dissoziation in der Chemie einfach erklärt.

Was bedeutet Dissoziation? – Chemie

Unter Dissoziation wird chemisch ein Vorgang bezeichnet, bei dem eine Verbindung in zwei oder mehrere Atome, Moleküle oder Ionen aufgetrennt wird. Und was heißt das jetzt genau? Am Beispiel einer allgemeinen chemischen Reaktionsgleichung – der Dissoziationsgleichung – soll dir die Definition der Dissoziation aus der Chemie nähergebracht werden. Doch was ist eine Dissoziationsgleichung in der Chemie? Das ist eine Reaktionsgleichung, die den Vorgang der Dissoziation beschreibt. Hier siehst du sie:

$\ce{AB <=> A- + \ B+}$

Aus der Reaktionsgleichung kannst du die Erklärung der Dissoziation entnehmen. Ein Molekül, welches aus den Elementen $\ce{A}$ und $\ce{B}$ besteht, dissoziiert in einer Gleichgewichtsreaktion. Dabei entstehen 2 Arten von Ionen, Kationen (positiv geladen) und Anionen (negativ geladen).

Dissoziation der Salze – Chemie

Weißt du noch, welche Bedeutung Salz hat? Salze wie beispielsweise das, dir sicher bekannte, Kochsalz (Natriumchlorid $\ce{NaCl}$) sind feste Stoffe, welche in wässriger Lösung dissoziieren. Doch wie genau läuft der Vorgang der Dissoziation ab?

Dazu schauen wir uns zunächst das sogenannte Ionengitter genauer an, welches Salze ausbildet. Beim Salz Natriumchlorid liegen die Natriumionen $(\ce{Na+})$ und die Chloridionen $(\ce{Cl-})$ in großer Anzahl vor und bilden eine charakteristische Struktur aus. Diese Struktur wird auch als Ionengitter bezeichnet. Aber was ist nun ein Ionengitter?

Ein Ionengitter ist eine sehr stabile Struktur. Doch sobald das Ionengitter mit Wasser in Berührung kommt, lagern sich die Wassermoleküle $(\ce{H2O})$ an die Ionen an und lösen die Gitterstruktur langsam auf. Das geschieht, weil das Wasser ein Dipol ist. Das Sauerstoffatom $(\ce{O2})$ des Wassermoleküls ist dabei partiell negativ geladen. Es lagert sich an das positiv geladene Natriumion $(\ce{Na+})$ an. Die Wasserstoffatome $(\ce{H2})$ des Wassermoleküls sind hingegen partiell positiv geladen. Sie lagern sich mit ihrem partiell positiven Pol an das negativ geladene Chloridion $(\ce{Cl-})$ an.

$\ce{\overset{\delta +}{H2}\overset{\delta -}{O}}$

Durch diesen Vorgang werden die Kräfte des Ionengitters abgeschwächt und die Natrium- und Chloridionen verlassen das Gitter. In wässriger Lösung findet dann eine Hydratation von Ionen statt. Um die Natrium- und Chloridionen bildet sich nun eine Hydrathülle aus Wasser.

Der beschriebene Vorgang läuft ab, sobald du das Kochsalz in Wasser gibst. Er wird dann als Dissoziation bezeichnet. Im folgenden Bild ist dir der Vorgang der Dissoziation noch mal anschaulich gezeigt: Die Wassermoleküle ziehen die Ionen an. Die Natrium- und Chloridionen werden nach und nach aus dem Ionengitter entfernt.

Mit dem Auflösen des Ionengitters verliert das Salz auch seinen festen Aggregatzustand. Die Ionen verteilen sich nun im Wasser. Für das Auflösen der Ionengitterstruktur wird Energie benötigt. Diese Energie wird als Gitterenergie bzw. Gitterenthalpie oder auch Dissoziationsenergie bezeichnet. Sie ist also ein charakteristischer Wert, der angibt, wie viel Energie pro Mol aufgewendet werden muss, damit das Ionengitter aufgelöst wird. Beispielsweise hat Natriumchlorid eine Gitterenergie von $\pu{788 kJ//mol}$.

Chemisch kannst du die Dissoziation mit der Dissoziationsgleichung beschreiben. Hier kannst du die zugehörige Dissoziationsgleichung am Beispiel von Natriumchlorid sehen:

$\ce{NaCl <=>[Dissoziation] Na+ + Cl-}$

Vollständige und unvollständige Dissoziation

Salze werden auch als Elektrolyte bezeichnet. Als starke Elektrolyte werden Salze bezeichnet, die vollständig dissoziieren. Aber was ist eine vollständige Dissoziation? Das bedeutet, dass das Gleichgewicht in der Dissoziationsgleichung vollständig auf der rechten Seite liegt. Beispiele für starke Elektrolyte sind Natriumchlorid $(\ce{NaCl})$, Kaliumchlorid $(\ce{KCl})$ und Kaliumsulfat $(\ce{K2SO4})$.

Schwache Elektrolyte dissoziieren nur unvollständig. Das bedeutet, dass in wässriger Lösung sowohl Ionen als auch das Salz in seiner Ionengitterstruktur vorliegt. Beispiele für schwache Elektrolyte sind Silberchlorid $(\ce{AgCl})$, Bariumsulfat $(\ce{BaSO4})$ und Bleisulfid $(\ce{PbS})$.

Wenn sich bei einer unvollständigen Dissoziationsreaktion ein Gleichgewicht einstellt, kann man die Dissoziationskonstante $K_d$ als Maß verwenden. Diese gibt an, ob das Gleichgewicht bevorzugt in dissoziierter Form oder in undissoziierter Form vorliegt. Dabei gilt: Je größer die Dissoziationskonstante $K_d$, desto mehr liegt das Gleichgewicht in Richtung der dissoziierten Form.

Die Dissoziation, genauer der Dissoziationsgrad, von Salzen kann auch durch elektrische Leitfähigkeitsmessungen (Konduktometrie) und durch pH-Messungen von wässrigen Lösungen ermittelt werden.

Dissoziationsarten

In diesem Video und dem dazugehörigen Text geht es hauptsächlich um die Dissoziation von Salzen. Daneben gibt es noch weitere Dissoziationsarten, die dir an dieser Stelle einmal vorgestellt werden sollen:

• thermische Dissoziation: Chemische Verbindungen werden durch Erhitzen getrennt.
• elektrolytische Dissoziation (Chemie): Zerfall einer chemischen Verbindung in Kationen und Anionen. Das wird auch als Elektrolytlösung bezeichnet.
• fotochemische Dissoziation: Nach der Absorption von Licht findet eine Dissoziation statt.
• Dissoziation von Säuren: Säuren zerfallen in wässriger Lösung in Ionen.

Das Video Dissoziation

In diesem Video lernst du den Vorgang der Dissoziation kennen. Du erfährst, dass Ionen in einem Ionengitter vorliegen. Während der Dissoziation wird dieses Ionengitter aufgelöst. Bei einer vollständigen Dissoziation wird auch das Ionengitter vollständig aufgelöst, während bei der unvollständigen Dissoziation sowohl Ionen als auch das Ionengitter in der Lösung vorliegen.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zu dem Thema Dissoziation Chemie, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!