Dissoziation
In diesem Beitrag zeigen wir dir, was eine Dissoziation ist und durch welche unterschiedlichen Methoden du sie auslösen kannst.
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Inhaltsübersicht
Dissoziation einfach erklärt
Unter einer Dissoziation kannst du dir die Aufspaltung von chemischen Verbindungen in Moleküle, Atome oder Ionen vorstellen. Sie läuft entweder selbstständig oder angeregt ab. Das Gegenteil einer Dissoziation, also die Zusammenlagerung zweier oder mehrerer Moleküle, wird als Assoziation bezeichnet.
Wenn der Ausgangsstoff in Ionen zerfällt, kannst du von einer heterolytischen Dissoziation sprechen. Bei einer homolytischen Dissoziation werden die kovalenten Bindungen innerhalb eines Moleküls aufgetrennt und es bilden sich zwei Atome.
Je nachdem, von welchem Vorgang der Zerfall ausgelöst wird, kannst du eine thermische, elektrolytische oder photochemische Dissoziation unterscheiden.
Eine Dissoziation bezeichnet den angeregten oder selbstständigen Vorgang der Spaltung einer chemischen Verbindung in zwei oder mehrere Atome, Moleküle oder Ionen. Der Name lässt sich vom lateinischen dissociare („trennen“) ableiten.
Dissoziationsgleichung
Bei einer Dissoziation werden chemische Verbindungen in kleinere Bestandteile aufgetrennt. Du kannst sie durch eine sogenannte Dissoziationsgleichung anschaulich darstellen.
Allgemein kannst du sie für die Zerlegung einer Ionenverbindung (
) in Anionen (
) und Kationen (
) so formulieren:
Dissoziationsgrad
Der sogenannte Dissoziationsgrad α oder auch Protolysegrad α ist dabei ein Maß für die Stärke der Dissoziation vor allem bei Säuren und Basen . Er kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen.
Der Dissoziationsgrad gibt dir das Verhältnis der dissoziierten Säure- oder Base – Teilchen zur Gesamtkonzentration der Säure- oder Base – Teilchen in der Lösung an. Er ist dabei von der Säurekonstante/Basekonstante, dem pH-Wert und der Konzentration der Lösung abhängig.
Für eine einprotonige Säure HA mit der allgemeinen Reaktionsgleichung 
sieht der Dissoziationsgrad wie folgt aus:
ist die Anfangskonzentration der undissoziierten Säure HA in mol/l. Das 
steht für die Konzentration (mol/l) der bei der Reaktion entstandenen negativen Ionen.
Den Assoziationsgrad 
kannst du dann ganz einfach mit 
berechnen.
Dissoziationskonstante
Ein weiteres Maß für den Grad der Dissoziation ist die sogenannte Dissoziationskonstante 
. Sie gibt dir an, in welcher Form (undissoziiert oder dissoziiert) die Verbindung bevorzugt vorliegt.
Je größer ist, desto weiter liegt das Gleichgewicht bei der dissoziierten Form.
Für die allgemeine Dissoziationsreaktion 
kannst du die Dissoziationskonstante so berechnen:
c(AB), c(A) und c(B) stehen für die Konzentrationen der Stoffe AB, A und B in mol/l. 
steht für die Geschwindigkeitskonstante der Hinreaktion (= Dissoziation). Sie gibt das Verhältnis von Reaktionsgeschwindigkeit
zur Konzentration der Edukte an, ist also ein indirektes Maß für die Geschwindigkeit einer Reaktion.
ist die Geschwindigkeitskonstante für die Rückreaktion (Assoziation).
Dissoziationsenergie
Die Dissoziationsenergie oder auch Bindungsenergie ist die Energie, die aufgewendet werden muss, um die eine chemische Verbindung homolytisch zu spalten. Ihre Einheit ist 
.
In anderen Worten beschreibt die Dissoziationsenergie also, wie „fest“ eine Bindung ist. Je höher die Dissoziationsenergie ist, desto stärker die Bindung.
Thermische Dissoziation
Bei der thermischen Dissoziation trennen sich chemische Verbindungen durch Erhitzen auf. Die Moleküle zerfallen durch die thermische Eigenbewegung (Schwingung, Rotation, …) in ihre Einzelteile.
In der Regel verlaufen thermische Dissoziationen langsamer als elektrolytische Dissoziationen.
Ein wichtiges Beispiel dafür ist die Wasserstoffherstellung. Bei Temperaturen überhalb von 1700 °C spaltet sich Wasserdampf direkt in Wasserstoff und Sauerstoff. Dieser Vorgang spielt sich oft in sogenannten Solaröfen ab.
Elektrolytische Dissoziation
Die elektrolytische Dissoziation ist eine reversible Reaktion. Bei ihr dissoziiert ein Lösungsmittel in Anionen und Kationen. Solche Lösungsmittel kannst du auch als Elektrolyte bezeichnen.
Diese Art der Dissoziation findet vor allem bei Salzen in Wasser statt. Die frei beweglichen Anionen und Kationen sorgen dann für die elektrische Leitfähigkeit des Wassers.
Du kannst zwischen permanenten und potentiellen Elektrolyten unterscheiden. Die permanenten Elektrolyten sind auch schon in ihrem Grundzustand leitfähig, da in ihrem Ionengitter bereits Anionen und Kationen enthalten sind.
Die potentiellen Elektrolyten sind als Reinsubstanz Nichtleiter. Wenn du die Reinsubstanz () aber nun in ein Lösungsmittel gibst, bilden sich durch die Reaktion zwischen Gelöstem und Lösungsmittel die Anionen () und Kationen ().
Photochemische Dissoziation
Bei der photochemischen Dissoziation (= Photolyse) zerlegen sich Verbindungen durch Absorption von sichtbarer, infraroter oder UV-Strahlung.
Das wohl bekannteste Beispiel der photochemischen Spaltung ist der Zerfall von molekularem Sauerstoff in Sauerstoff-Atome.
Diesen Vorgang kannst du insbesondere in der oberen Schicht der Atmosphäre beobachten. Diese Sauerstoffatome können sich darauf nun mit sogenannten Stoßpartnern (M) mit molekularem Sauerstoff zu Ozon (O_3) verbinden.
Dissoziation Beispiele
Du kannst im Alltag selbst eine Vielzahl an Dissoziationen beobachten. Am häufigsten dissoziieren hierbei Säuren, Basen oder Salze in Wasser.
Dissoziation von Säuren
Bei den meisten Säuren kommt es im Grunde genommen nicht nur zu einer Aufspaltung/Dissoziation der Verbindung in Ionen. Zusätzlich werden Protonen der Säure auf den Reaktionspartner (meist Wasser) übertragen (= protolysiert). Deshalb wird hier auch oft statt einer Dissoziation von einer Protolyse gesprochen. Je schwächer die Säure, desto schwächer dissoziieren sie und desto weniger 
steht für eine Protolyse zur Verfügung.
Bekannte Beispiele sind dabei die Essigsäure und die Kohlensäure.
Essigsäure (
) überträgt ein Proton () auf das Wasser (
). Dadurch bildet sich ein Acetat-Anion (
) und ein Oxonium-Ion (
).
Bei Kohlensäure
(
) in Wasser können beide Protonen übertragen werden. Dadurch entstehen zwei Oxonium-Ionen und ein Carbonat-Ion:
Dissoziation von Salzen
Salze werden elektrolytisch dissoziiert. Bei der Reaktion von Natriumchlorid (NaCl) in Wasser treten die Anionen (
) und die Kationen (
) in Wechselwirkung mit den Wassermolekülen.
Durch den Dipolcharakter des Wassers lagern sich die Wassermoleküle mit ihrem negativen Pol an die Natrium-Ionen und mit ihrem positiven Pol an die Chlor-Ionen. Dadurch werden die elektrostatischen Kräfte abgeschwächt und die Ionen verlassen das Gitter des Natriumchlorids.
Die Wassermoleküle umschließen die Ionen und bilden eine sogenannte Hydrathülle. So wird dann Stück für Stück der gesamte NaCl-Kristall dissoziiert.
Die Dissoziationsgleichung lautet hier:
