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0.4.2. Wiederholung von wichtigen Arbeitsmethoden für und mit

Stoffgemischen

0.4.2.1. Lösen

Das Lösen eines Stoffes (Substanz, Solute od. Substrat genannt) in einem anderen (Lösungsmittel

od. Solvens genannt) wird oft als physikalischer Vorgang gefasst. Dies ist nicht

ganz exakt, aber eine sinnvolle Vereinfachung. Praktisch lassen sich alle Merkmale einer

chemischen Reaktion feststellen.

Voraussetzung für einen Lösungs-Vorgang ist das Vorhandensein eines passenden Lösungsmittels.

Wasser ist sicher eines der am Meisten verwendeten Lösungsmittel, aber nicht

das Einzige. Im Prinzip können flüssige Lösungsmittel sowohl feste, als auch flüssige oder

gasförmige Stoffe lösen. Auch eine Lösung eines gasförmigen Stoffes in einem gasförmigen

Lösungsmittel ist denkbar. Meist gehen wir aber von einem flüssigen Lösungsmittel aus.

Dies gilt vor allem dann, wenn kein Lösungsmittel extra angegeben wurde.

Abstrakt formuliert ist eine Lösung, die homogene Verteilung eines Stoffes in einem anderen.

Eine Abtrennung durch Filterung ist nicht mehr möglich. Der gelöste Stoff wird in seine

Grundbausteine zerlegt (Ionen-Kristalle in Ionen, Molekül-Kristalle / -Substanzen in Moleküle).

Handelt es sich um eine bloße Verteilung des einen Stoffes in dem anderen, dann sprechen

wir genauer von einer Dispersion. Lösungsmittel und Substanz gehen im Prinzip keine Beziehungen

ein. Die Verteilung beruht ausschließlich auf der Wirkung der BROWNschen Teilchen-Bewegung

(Wärme-Bewegung der Teilchen). Es handelt sich also um einen rein physikalischen

Vorgang (Diffusion). Als Beispiele sein hier die Lösung von Methan in Wasser

und . Methan löst sich z.B. deshalb recht gut in Wasser, weil seine (kleinen) Moleküle gut in die Raum-Struktur

des Wassers passen.

Ein chemisches Lösen eines Stoffes z.B. von Natrium in Wasser beruht vorrangig auf einer

chemischen Reaktion. Es ändern sich der Stoff und die Teilchenarten. Aus Natrium wird

letztendlich Natriumhydroxid, das in Wasser zunächst ersteinmal in Form von Ionen (Natrium-Ionen

und Hydroxid-Ionen) vorliegt. Die Teilchen werden nach dem Umsetzen dann

ebenfalls durch Diffusion im gesamten Lösungsmittel-Raum verteilt. Bei einer gesamtheitlichen

Betrachtung des Vorganges muß man das Primat auf den chemischen Vorgang legen.

Es ist also eine chemische Reaktion. Andere Beispiele für chemische Lösungsvorgänge sind

Fluor in Wasser oder auch Ammoniak in Wasser.

Bei dem was man langläufig unter Lösen (Solvatation) versteht, meint man einen Vorgang,

der sich aus den üblichen physikalischen und schwachen chemischen Vorgängen zusammensetzt.

Die zu lösenden Teilchen gehen schwache Beziehungen zum Lösungsmittel ein.

Am typischen Lösungsmittel Wasser wollen wir dies hier genauer aufzeigen.

Das Lösungsmittel Wasser ist ein polarer

Stoff. D.h. seine Teilchen besitzen vollständige

(ganze) oder teilweise Ladungen. Im

Fall des Wassers sind es partielle Ladungen.

Sie ergeben sich aus der unterschiedli-

chen Elektronegativität der aufbauenden

Atome. Wasserstoff hat nach PAULI eine

Elektronnegativität von 2,1 und Sauerstoff

von 3,5. Somit zieht das Sauerstoff-Atom die

Bindungselektronen-Päarchen stärker zu

sich.

_

H – O|

|

H

H |O|

Im Ergebnis finden wir am Sauerstoff-Atom eine teilweise (partielle) negative Ladung. Die

Wasserstoff-Atome sind entsprechend teilweise positiv geladen.

BK_SekII_orgChem_BioEL.doc - 34 - (c,p) 2009-2011 lsp: dre

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