Suche
- Berufsschulen
- Biologie
- Chemie
- Dänisch
- Deutsch
- Englisch
- Ethik
- Französisch
- Geografie
- Geschichte
- Hauswirtschaft
- Italienisch
- Kunst
- Latein
- Mathematik
- Musik
- Niederländisch
- Physik
- Religion
- Sachkunde
- Spanisch
- Sport
- Technik, Werken & Computer
- Wirtschaft & Politik
- Verschiedenes
Menü
- Berufsschulen
- Biologie
- Chemie
- Dänisch
- Deutsch
- Englisch
- Ethik
- Französisch
- Geografie
- Geschichte
- Hauswirtschaft
- Italienisch
- Kunst
- Latein
- Mathematik
- Musik
- Niederländisch
- Physik
- Religion
- Sachkunde
- Spanisch
- Sport
- Technik, Werken & Computer
- Wirtschaft & Politik
- Verschiedenes
Menü
Suche
Facebook Twitter Youtube Instagram
von
zwey.dey
Die Sternstunde „Das Fleckenproblem – Chemie zur Löslichkeit“ gehört zum inhaltlichen Themenkomplex „Wasser – eine chemische Verbindung“. Die Doppelstunde führt in die phänomenologische Eigenschaft der Löslichkeit von Salzen und Fetten durch die Lösungsmittel Wasser und Öl ein und etabliert den chemischen Grundsatz: Gleiches löst sich in Gleichem.
Material herunterladen
Hier erfährst du, wie du Zugriff auf die Sternstunden erhältst.
Schreibe einen Kommentar
Kommentieren
Gib deinen Namen oder Benutzernamen zum Kommentieren ein
Gib deine E-Mail-Adresse zum Kommentieren ein
Gib deine Website-URL ein (optional)
Meinen Namen, meine E-Mail-Adresse und meine Website in diesem Browser speichern, bis ich wieder kommentiere.
Warum l�sen sich einige Stoffe in Wasser, andere aber nicht?
Was ist ein L�sungsvorgang?
Solvatation
Damit sich ein Stoff in einem L�sungsmittel l�st, m�ssen die L�sungsmittelmolek�le die Molek�le des zu l�senden Stoffes einh�llen. Diesen Vorgang bezeichnet man allgemein als Solvatation.
Voraussetzung f�r die Solvatation ist eine Wechselwirkung zwischen L�sungsmittelmolek�len und zu l�sendem Stoff. Diese beruht auf zwischenmolekularen Kr�ften. Dazu mu� die Polarit�t beider Stoffe �hnlich sein: �Gleiches l�st sich in Gleichem� (Similia similibus solvuntur). Wenn die Polarit�ten von L�sungsmittel und zu l�sendem Stoff zu unterschiedlich sind, wird der L�sungsvorgang verhindert: Die Kr�fte zwischen den L�sungsmittelmolek�len untereinander oder den Molek�len (Ionen) des zu l�senden Stoff sind dann so gro�, da� eine Wechselwirkung zu dem anderen Stoff nicht in Frage kommt.
Beim L�sungsvorgang werden die Kr�fte zwischen den Molek�len oder Ionen des zu l�senden Stoffes aufgehoben. Jedes Molek�l (Ion) wird durch L�sungsmittelmolek�le eingeh�llt. Beim Wasser nennt man diese �Hydrath�lle�.
Sind die Kr�fte zwischen den Molek�len oder Ionen des zu l�senden Stoffes sehr gro� (s. u.), erfolgt keine L�sung.
Unpolare Stoffe:
Zwischen den Molek�len unpolarer Stoffe wirken van der Waals Kr�fte. Diese beruhen auf induzierten
Dipolen und sind nur schwach. Entsprechend werden unpolare Stoffe auch nur von unpolaren L�sungsmitteln gel�st. F�r die Solvatation sorgen die van der Waals Kr�fte.
Polare Stoffe:
Zwischen den Molek�len polarer Stoffe wirken die Dipolkr�fte. Im Unterschied zu den van der Waals Kr�ften beruhen diese auf permanenten Dipolen. Weil diese Dipole also immer bestehen, sind die Dipolkr�fte auch viel st�rker. Entsprechend k�nnen solche Molek�le auch nur durch polare L�sungsmittel
solvatisiert werden.
Sonderfall Wasser � Hydratation
Das wichtigste L�sungsmittel ist das Wasser, die Einh�llung durch Wassermolek�le bezeichnet man als Hydratation. Als Besonderheit liegt zwischen den Wassermolek�len, die auf Grund der gro�en EN-Differenz zwischen H und O sehr starke Dipole sind, als zwischenmolekulare Kr�fte die Wasserstoffbr�ckenbindung vor. Diese Kraft ist st�rker als die Dipolkraft, weil sie durch eine Wechselwirkung zwischen dem positiv polarisierten
Wasserstoff und einem freien Elektronenpaar des Sauerstoffs eines anderen Wassermolek�ls zustande kommt. Solche Wasserstoffbr�ckenbindungen bilden sich dann bei entsprechender Polarit�t zwischen dem Wassermolek�l und dem gel�sten Stoff aus. Wasser ist ein sehr polares L�sungsmittel.
Energetische Betrachtung
Ein L�sungsvorgang l��t sich in zwei Stufen aufteilen:
1. Die Trennung der Molek�le des zu l�senden Stoffes
Diese Trennung erfordert einen Energieaufwand, ist also
endergonisch (endotherm). Dabei mu� die Bindungsenergie zwischen Ionen oder die Energie der zwischenmolekularen Kr�fte zwischen Molek�len aufgewendet werden.
2. Die Solvatation oder Hydratation der getrennten Molek�le oder Ionen
Bei diesem Vorgang wird Energie frei, da er freiwillig eintritt, also exergonisch ist. Da� dieser Vorgang exergonisch ist, versteht man leichter, wenn man sich klar macht, da� man Energie ben�tigt, um die Solvatation wieder aufzuheben. Man mu� n�mlich
entgegengesetzte Ladungen trennen.
Unter Ber�cksichtigung dieser beiden Stufen kann man das L�sungsverhalten von Stoffen jetzt energetisch begr�nden:
1. Die Bindungsenergie ist viel gr��er als die Solvatationsenergie
Der Stoff l�st sich in dem betreffenden L�sungsmittel nicht.
2. Die Bindungsenergie ist wenig gr��er als die Solvatationsenergie
Der Stoff l�st sich endotherm. Die L�sung k�hlt also ab.
3. Bindungsenergie und Solvatationsenergie sind
ann�hernd gleich.
Eine W�rmet�nung ist beim L�sungsvorgang ncht (kaum) festzustellen.
4. Die Bindungsenergie ist kleiner als die Solvatationsenergie
Der L�sungsvorgang ist exotherm.
R�ckschl�sse aus L�sungsversuchen
L�sungsversuche geben Aufschluss �ber die Polarit�t des gel�sten Stoffes und damit �ber die Molek�lstruktur.
L�st sich ein Stoff in Wasser, ist er polar. Er besteht entweder aus Ionen oder polarisierten Molek�len. Beispiele: NaCl, HCl, NH3
L�st sich ein Stoff in Benzin, ist er unpolar. Er ist aus unpolarisierten Molek�len aufgebaut. Beispiele: Paraffin, �l
L�st sich ein Stoff in Wasser und Benzin, verf�gt er �ber einen polaren und einen unpolaren Teil in seinem Molek�l. Beispiele: Ethanol, Methanol, Aceton