Chemie Grundlagen
Kenngrößen der Chemie
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Siedetemperatur und Siedepunkt sind nicht dasselbe. Was sie genau unterscheidet, lernst du in diesem Beitrag! Hier geht’s zu unserem Video .

Was ist die Siedetemperatur und der Siedepunkt?  

Häufig werden die Begriffe Siedetemperatur und Siedepunkt als Synonyme verwendet. Das ist aber nicht korrekt. 

Die Siedetemperatur zeigt dir bei einem bestimmten Druck an, bei welcher Temperatur ein Stoff vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatszustand übergeht. Sie ist also von einem Druck, den du Siededruck nennst, abhängig. In der Regel handelt es sich dabei um den Normdruck.

Der Siedepunkt hingegen setzt sich immer aus zwei Größen zusammen: der Siedetemperatur und dem Siededruck. Das bedeutet, dass der Siedepunkt zwar von der Siedetemperatur abhängt, sie aber beide nicht dasselbe beschreiben.

Siedetemperatur Definition

Die Siedetemperatur ist diejenige Temperatur, bei der ein flüssiger Stoff in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht. Sie ist abhängig vom Druck, der molaren Masse eines Stoffes sowie der Stärke der Bindungskräfte zwischen den Molekülen.

 

Siedepunkt Definition

Der Siedepunkt (auch Kochpunkt, Verdampfungspunkt; englisch: boiling point) besteht aus zwei Größen: dem Siededruck und der Siedetemperatur. Geht ein Stoff vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über, setzt sich sein Siedepunkt also aus den Größen Druck und Temperatur zusammen.

Siedepunkt Wasser  

Wasser hat einen Siedepunkt von 100°C bei Standarddruck (1 bar)– Wasser kocht also ab 100°C (Normsiedetemperatur). Da die Siedetemperatur und der Siededruck voneinander abhängen, erhöht sich die Temperatur bei steigendem Druck. Nur so kann der Siedepunkt erreicht werden. Beim Kochen machst du dir das zu Nutze. Erhöhst du den Druck in einem Schnellkochtopf, erreicht das Wasser dadurch eine Siedetemperatur von etwa 120°C statt 100°C. Auf diese Weise wird dein Essen schneller fertig und du kannst zudem auch noch etwa die Hälfte an Energiekosten sparen!

Gleichgewichtsänderung 

Erreicht ein Stoff seinen Siedepunkt, geht er vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatszustand über. Die Gas- und Flüssigphase können in einem Gleichgewicht vorliegen. Bei Wasser ist das zum Beispiel bei 80°C und einem Druck von 474 hPa der Fall.

Das Gleichgewicht kann sich aber auch verschieben, wenn du Druck und Temperatur erhöhst bzw. verminderst. Kühlst du beispielsweise das System auf 70°C ab, kondensiert (verflüssigt) der Wasserdampf solange, bis der Dampfdruck den neuen Gleichgewichtswert annimmt oder kein gasförmiges Wasser mehr vorhanden ist. 

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Gleichgewichtsänderung Wasser

Siedepunkt Tabelle

Wir haben dir die Siedepunkte einiger Stoffe in einer Tabelle zusammengestellt:

Stoff Siedepunkt (bei Normdruck)
Wasser (H2O) 100°C
Alkohole
Ethanol (CH3CH2OH) 78°C
Methanol (CH3OH) 64,7°C
Propanol (C3H7OH) 97°C
Butanol (C4H9OH) 117,7°C
Alkane
Methan (CH4) -161,6°C
Pentan (C5H12) 36,1°C
Sonstige Stoffe
Ammoniak (NH3) -33,34°C
Sauerstoff (O2) -183°C

Siedepunkterhöhung  

Durch Zugabe eines Lösungsmittels zu einem Stoff, kann sich der Siedepunkt des entstehenden Gemisches im Vergleich zum Lösungsmittel erhöhen.

Ein Beispiel dafür ist Salzwasser. Gibst du Kochsalz (Natriumchlorid NaCl ) in Wasser, erhöht sich der Siedepunkt von Wasser. Das merkst du daran, dass dein Nudelwasser dann schwächer blubbert.

Wie stark die Erhöhung des Siedepunkts tatsächlich ist, kannst du mithilfe des Raoultschen Gesetzes berechnen:

    \[\ce{\deltaT = K_e \cdot b = K \cdot n}\]

Dabei ist ΔT die Siedetemperaturänderung, Ke die ebullioskopische Konstante und b bezeichnet die Molalität des gelösten Stoffes. Unter Molalität verstehst du die Stoffmenge eines gelösten Stoffes bezogen auf die Masse des Lösungsmittels. Das K in der Formel ist die molare Siedepunktserhöhung und n beschreibt die Stoffmenge. Du kannst die meisten Werte davon in einer entsprechenden Tabelle nachschlagen.

Siedebereich  

Während ein Reinstoff einen exakten Siedepunkt hat, haben Gemische einen Siedebereich. Dabei kannst du im Wesentlichen zwischen den zeotropen Gemischen und den azeotropen Gemischen unterscheiden.

Zeotrope Gemische zeichnen sich dadurch aus, dass die Zusammensetzung von Flüssigkeit und Dampf im Gleichgewicht immer unterschiedlich ist. In diesem Gemisch hat ein Stoff einen niedrigeren Siedepunkt („Leichtsieder“) als der andere Stoff („Schwersieder“). Erhitzt du eine zeotrope Mischung, siedet sie oberhalb der Temperatur des „Leichtsieders“ und unterhalb der Temperatur des „Schwersieders“.

Unter einem azeotropen Gemisch verstehst du eine Flüssigkeit aus zwei oder mehreren chemischen Verbindungen. Hier ist die Dampfphase genauso zusammengesetzt wie die flüssige Phase. Bei azeotropen Gemischen erreicht die Siedetemperatur bei einem bestimmten Stoffmengenverhältnis einen Extremwert, also einen exakten Siedepunkt. Der liegt außerhalb des Siedebereichs der Stoffe, aus denen das Gemisch besteht.

Ein Beispiel hierfür ist die Mischung von Wasser (H2O) mit Chlorwasserstoff (HCl). Wasser hat einen Siedepunkt von 100°C, Chlorwasserstoff siedet bei -85°C. Das Gemisch aus beiden Stoffen hat allerdings einen Siedepunkt von 108,6°C. Der Punkt liegt nicht zwischen -85°C und 100°C.

Bei unserem Beispiel handelt es sich um ein homogenes Stoffgemisch. Was das genau ist und was eigentlich ein inhomogenes Stoffgemische ist, erklären wir dir im nächsten Video!

Zum Video: Stoffgemisch
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