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Lösungen und Löslichkeit

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sofatutor Team
Lösungen und Löslichkeit
lernst du in der 10. Klasse - 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Lösungen und Löslichkeit Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Lerntext Lösungen und Löslichkeit kannst du es wiederholen und üben.
  • Definiere den Begriff: Lösung.

    Tipps

    Das Salzwasser zum Nudelnkochen ist zum Beispiel eine Lösung.

    Lösung

    Lösungen sind homogene Gemische. Das bedeutet, es lässt sich keine zweite Komponente in ihr erkennen. Sie bestehen aus einem Lösungsmittel, dem Solvens, und dem gelösten Stoff. Im Lösungsmittel können Feststoffe, Flüssigkeiten oder auch Gase gelöst sein. Ein Beispiel für eine Lösung ist das Nudelwasser, in dem der Feststoff Kochsalz $(NaCl)$ gelöst ist.

  • Entscheide, ob folgende Gemische heterogen oder homogen sind.

    Tipps

    Schau dir die Gemische an und entscheide, ob du verschiedene Phasen erkennen kannst.

    • hetero- bedeutet verschieden
    • homo- bedeutet gleich
    Lösung

    Ob ein Gemisch homogen oder heterogen ist, erkennst du daran, dass sich unterschiedliche Phasen bilden.

    In einer Lösung können grundsätzlich Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase gelöst sein. Löst sich der gesamte Stoff, liegt eine homogene Mischung vor.

    Ist die Lösung gesättigt, kann nichts mehr vom gelösten Stoff aufgenommen werden. Wird weiter etwas vom Stoff hinzugefügt, bilden sich zwei Phasen. Bei Flüssigkeiten lässt sich deutlich eine zweite Schicht auf oder unter dem Lösungsmittel feststellen. Bei Feststoffen lässt sich am Gefäßboden ungelöster Feststoff erkennen. Bei Gasen erkennst du, dass das Gas nicht mehr gelöst werden kann, daran, dass es in kleinen Bläschen nach oben steigt.

    Lassen sich also solche zwei Phasen erkennen, spricht man von einem heterogenen Gemisch.

  • Erkläre folgenden Versuch.

    Tipps

    Warum sprudelt Mineralwasser, wenn du es öffnest?

    Lösung

    Mineralwasser wird das Gas Kohlenstoffdioxid zugesetzt. Da sich nur ein Teil des Gases im Wasser lösen kann, entweicht ungelöstes Gas, wenn du die Flasche öffnest oder etwas in ein Glas gießt. Die Löslichkeit von Gasen wird durch eine Temperaturerhöhung noch zusätzlich verschlechtert. Wird also das Reagenzglas mit dem Mineralwasser erwärmt, verringert sich die Löslichkeit des $CO_2$ und es können aufsteigende Gasbläschen beobachtet werden.

  • Entscheide, worin sich folgende Stoffe gut lösen.

    Tipps

    Gleiches löst sich in Gleichem.

    Lösung

    Pentan ist ein unpolares Lösungsmittel und Wasser ist ein sehr polares Lösungsmittel. Dementsprechend lösen sich polare Verbindungen in Wasser und unpolare Verbindungen im Pentan.

    Im Pentan lösen sich also Hexan, Benzol und Fette besonders gut. Im Wasser lösen sich Salze, wie das Eisen(III)chlorid, die auf Grund ihrer Ionenbindung sehr polar sind. Aber auch Essigsäure ist durch ihre funktionelle Gruppe ein polares Molekül, genau wie Ethanol. Zuckermoleküle besitzen eine Reihe von OH-Gruppen am Molekül und sind daher auch polar und gut in Wasser löslich.

  • Bestimme, welche Wörter den Begriffen „polar“ und „unpolar“ entsprechen.

    Tipps
    • Hydro- bedeutet Wasser.
    • Lipo- bedeutet Fett.
    Lösung

    Wasser ist ein polares Lösungsmittel. Daher werden Stoffe, die polar sind und sich somit gut in Wasser lösen, als hydrophil bezeichnet, also als „Wasser liebend“. Fette lösen sich nicht in Wasser. Polare Stoffe aus Sicht der Fette betrachtet sind dann also lipophob („Fett abweisend“). Andersherum können unpolare Stoffe auch als lipophil oder hydrophob bezeichnet werden.

  • Ordne folgende Stoffe entsprechend ihrer Löslichkeit in Wasser.

    Tipps

    Gleiches löst sich in Gleichem.

    Wasser ist ein polares Lösungsmittel.

    Lösung

    Die Löslichkeit der Verbindungen in Wasser hängt stark von der Polarität ab. Wasser ist ein polares Lösungsmittel.

    Moleküle mit funktionellen Gruppen, wie der Hydroxygruppe, sind stark polar und lösen sich daher gut in Wasser. Ethanol ist unbegrenzt löslich, wohingegen Butanol nur begrenzt löslich in Wasser (80 g/l) ist. Grund dafür ist die länger werdende Alkylkette. Je länger die unpolare Alkylkette am Molekül, desto weniger relevant ist der Einfluss der polaren Hydroxygruppe auf das Molekül. Die Folge ist eine immer schlechtere Löslichkeit in Wasser.

    Bei Estern lässt sich auch eine begrenzte Löslichkeit in Wasser feststellen. Die Estergruppe $(-COO-)$ hat gegenüber den funktionellen Gruppen der Ausgangsstoffe (Alkohol $-OH$, Carbonsäure $-COOH$) einen geringeren polaren Charakter. Auch hier verringert sich die Löslichkeit noch zusätzlich durch lange Alkylketten. Die hier gezeigte Esterverbindung hat eine Löslichkeit von 6,3 g/l.

    Am schlechtesten der hier gezeigten Beispiele löst sich Benzol. Gerade mal 1,77 g lösen sich in einem Liter Wasser.