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Transkript Gesättigte Lösungen und Löslichkeit

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um gesättigte Lösungen und Löslichkeit. Es ist der 1. Film zum Thema heterogene Gleichgewichte. Als Vorkenntnisse solltet Ihr das Wissen der Filme über die Erscheinungsformen der Materie besitzen. Mein Ziel ist es Euch in diesem Video grundlegende Kenntnisse über Lösungen zu vermitteln. Der Film ist in 7 Abschnitte gegliedert. 1. Lösungen 2. gesättigte Lösungen 3. Flüssigkeiten 4. Gase 5. Taucherkrankheit 6. Löslichkeit und Polarität 7. hydrophil und hydrophob

  1. Lösungen Lösungen sind Stoffgemische von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen in einem Lösungsmittel (Solvens). Wenn die Auflösung vollständig erfolgt, erhält man ein homogenes System. Das bedeutet, man erhält eine Phase. Homogen bedeutet, dass an jeder Stelle des Stoffgemisches die gleichen Eigenschaften vorherrschen.

  2. Gesättigte Lösungen Stellen wir uns vor wir haben ein Gefäß, welches wir mit einer gewissen Menge an festem Kochsalz befüllen. Zu dem Kochsalz geben wir Wasser. Das Kochsalz ist der zu lösende Stoff. Es ist fest. Das Wasser ist das Lösungsmittel. Das Solvenz. Nehmen wir an, dass so viel Kochsalz vorhanden ist, das auch nach längerem Stehen immer zwei homogene Phasen vorhanden sind. Die obige Phase 1 und die Phase darunter 2. Phase 1 ist eine gesättigte Kochsalzlösung. Phase 2 ist festes Kochsalz. Da wir es hier mit mehr als einer Phase zu tun haben, handelt es sich um ein sogenanntes heterogenes System. An der grün markierten Phasengrenze herrscht ein Phasengleichgewicht. Solvatisiertes, das heißt, in Phase 1 gelöstes Kochsalz steht im Gleichgewicht mit festem Kochsalz aus Phase 2. Jeder Feststoff hat in einem Lösungsmittel eine bestimmte Löslichkeit. Diese wird in mol/l oder g/l angegeben. 358 g Kochsalz lösen sich in 1 l Wasser. Dieser Wert gilt für 20 °C.

  3. Flüssigkeiten Am interessantesten sind Flüssigkeiten, die begrenzt miteinander mischbar sind, wie Wasser und Ether. Entsprechend der Dichten befindet sich die wässrige Phase unten die Etherphase oben. Wieder haben wir hier 2 Phasen, 1 und 2. Damit handelt es sich um ein heterogenes System. In Phase 1 ist der Wasseranteil größer als der Etheranteil. In Phase 2 überwiegt der Anteil des Ethers über den Anteil des Wassers. Auch hier bildet sich an der Phasengrenze ein Gleichgewicht heraus. Es ist etwas komplizierter zu Formulieren, aber auch das gelingt uns. Wasser aus Phase 1 und Ether aus Phase 1 stehen im Gleichgewicht mit Wasser aus Phase 2 und Ether aus Phase 2. Natürlich gibt es auch homogene Systeme, wo nur eine Phase vorliegt. Ethanol und Wasser sind dafür ein Beispiel. Beide sind unbegrenzt miteinander mischbar.

  4. Gase Betrachten wir nun den Fall, wo ein Gas in einer Flüssigkeit gelöst werden soll. In ein Gefäß mit Wasser wird Kohlenstoffdioxid eingeleitet. Zunächst wird die gesamte Menge an Kohlenstoffdioxid vom Wasser aufgenommen. Es existiert im Ganzen nur eine Phase. Das System ist homogen. Am Ende des Röhrchens fängt es an zu blubbern, ein Zeichen dafür, dass das Lösungsmittel Wasser kein Kohlenstoffdioxid mehr aufnehmen kann. Es haben sich nun 2 Phasen herausgebildet. Wir haben es mit einem heterogenen System zu tun. Bei 1 bar und 20 °C lösen sich in 1 l Wasser 860 ml Kohlenstoffdioxid. Das entspricht 1690 mg. Unter den gleichen Bedingungen lösen sich in 1 l Wasser 27 ml Sauerstoff. Das entspricht 43,4 mg. Für die Löslichkeit gilt: Bei Druckerhöhung steigt sie, bei Temperaturerhöhung fällt sie.

  5. Taucherkrankheit Taucher leben gefährlich, aber nur dann, wenn sie einige Sicherheitsvorkehrungen nicht einhalten. Seltsamerweise ist das Abtauchen der weniger gefährliche Akt des Tauchens. Der zunehmende Druck unter Wasser führt dazu, dass sich ein gewisser Teil des Stickstoffs der an der Luft mit dem Blut nicht in Berührung kommt, sich in diesem auflöst. Beim Auftauchen und vor allem beim schnellen, kommt es dazu, dass der im Blut gelöste Stickstoff blasen bildet. So ähnlich, als wenn man eine Sprudelflasche öffnet. Es kommt zu Gasembolie mit äußerst fatalen Folgen, bis hin zum Tode. Verhindern kann man diesen Vorgang durch sehr langsames Auftauchen. Je tiefer der Taucher sich unter Wasser befand, umso langsamer muss er auftauchen. Zusätzlich und alternativ kann man ein Sauerstoff-Helium-Gemisch als Atemluft verwenden. Helium löst sich bedeutend schlechter im Blut und es kommt nicht zur Taucherkrankheit. Sauerstoff-Helium-Gemische sind zum Atmen auch für Asthmatiker geeignet.

  6. Löslichkeit und Polarität Ob eine Substanz mit einer anderen mischbar ist hängt vor allem davon ab, ob diese Substanz unpolar oder polar ist. Das wiederum ist abhängig davon, ob die Substanz über polare Gruppen verfügt. Natürlich ist eine Substanz nur dann polar, wenn sie über polare Gruppen verfügt und genauso ist sie unpolar, wenn sie wenige oder keine polaren Gruppen besitzt. Folgerichtig sind Hexan und Benzol unpolare Verbindungen. Polare Gruppen und die entsprechenden Verbindungsklassen sind: Hydroxygruppe OH - Alkohole, Aminogruppe NH2 - Amine, Carboxigruppe COOH - Carbonsäure. Hexan und Benzol sind geeignet, um Lipide zu lösen. Nimmt man zu den polaren Verbindungen noch Wasser hinzu, so hat man eine Reihe polarer Verbindungen, die in der Lage sind Salze und Aminosäuren zu lösen. Grundsätzlich kann man sagen, wir merken uns: Gleiches löst sich in Gleichem.

  7. Hydrophil und hydrophob Anstelle der Begriffe unpolar und polar für chemische Verbindungen werden in der Biochemie und Medizin alternativ auch andere Begriffe verwendet. Für unpolar sagt man häufig auch hydrophob, bedeutet Wasser abweisend. Hydrophil für polar, das bedeutet Wasser liebend. Man kann die Sache auch von der Seite der Fette betrachten oder der Lipide. Dann bedeutet unpolar - hydrophob - lipophil, Fett liebend. Umgekehrt wird für polar und hydrophil auch häufig der Begriff lipophob, das heißt Fett abweisend verwendet. Es ist ganz wichtig und wir wollen uns merken: Unpolar, hydrophob, lipophil heißt H2O abstoßend, Fett liebend. Und andersherum bedeutet polar, hydrophil, lipophob, H2O liebend, Fett abstoßend.

Ich danke für Eure Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.

Informationen zum Video
2 Kommentare
  1. 001

    Die Frage ist zu umfangreich gestellt. Gib bitte Klassenstufe/Ausbildungsgang an und ich antworte.

    Von André Otto, vor mehr als 2 Jahren
  2. Default

    Welche Verbindungen in der Anorganik sind Wasserlöslich und welche nicht? Muss die auswendig lernen.

    Von Lea Seyda, vor mehr als 2 Jahren