Ist es möglich, dass sich ein Salz spontan löst und die lösung sich dabei abkühlt? Wenn ja, warum?

Wenn sich ein Salz in Wasser löst, dann kann man den Gesamtprozeß in zwei Teile zer­legen und beide getrennt betrachten:

1. Zuerst müssen die Ionen den Kristallverband verlassen, also die Anziehung ihrer Nachbar im Gitter überwinden. Das braucht typischerweise eine riesige Menge En­ergie, abhängig von der Art des Kristallgitters und der chemischen Bindung darin.
2. Danach können sich die Ionen mit einer Wasserhülle umgeben. Dabei wird je nach Art der Ionen mehr oder weniger Energie frei.
3. Die beobachtbare Lösungswärme ist einfach die Summe beider Prozesse.

Du siehst als: Der Lösungsvorgang liefert Energie (exotherm: Suppe heizt sich auf), wenn #2 mehr Energie liefert als #1 verbraucht; umgekehrt verbraucht er Energie (endo­therm: Suppe kühlt ab), wenn #1 mehr Energie verbraucht als #2 liefert. Wenn die beiden Energieumsätze annähernd gleich groß sind, dann bemerkt man vielleicht gar keine Temperaturände­rung beim Auflösen.

Also ja, es kann durchaus Lösungsvorgänge geben, die endotherm sind, bei denen sich die Lösung also abkühlt. Viele Ammoniumsalze zeigen dieses Verhalten.

Wenn Du ein bißchen Ahnung von Thermodynamik hast, dann fragst Du Dich jetzt viel­leicht, ob endo­therme Lösungsvorgänge überhaupt spontan ablaufen können. Ob et­was spon­tan ist, hängt ja davon ab, ob ΔG positiv oder negativ ist: ΔG = ΔH − TΔS

• Die Lösungsentropie ist immer positiv, weil gelöst in der Lösung herumflitzende Ionen immer unordentlicher sind als Ionen im geordneten Kristall.
• Also ist der Term −TΔS immer negativ, zieht also in Richtung spontaner Ablauf
• Wenn ΔH<0 (exothermer Lösungsvorgang), dann ist auch garantiert ΔG<0, also löst sich das Salz spontan auf.
• Wenn ΔH>0 (endotherm), dann kann ein hinreichend großes ΔS genug Beitrag liefern, daß ΔG<0 wird und das Salz löslich ist. Wenn ΔS nicht groß genug ist, dann bleibt ΔG positiv und das Salz ist unlöslich

(da stecken ein paar konzeptuelle Vereinfachungen drin, die das Argument nur quali­tativ richtig machen)

Ja das ist möglich. Um sich zu lösen braucht das Salz Energie die entzieht er dem Wasser in form von Wärme.