Lösen von Stoffen

Das Lösen von Stoffen – Chemie

Im Alltag begegnen sie dir ständig: Wässrige Lösungen wie Eistee, alkoholische Getränke, Blut, Nudelwasser oder Salzwasser. All diese Flüssigkeiten enthalten Salze, Zucker oder Alkohole, die in Wasser gelöst sind. Aber was passiert eigentlich genau, wenn sich Stoffe in Wasser lösen?

In diesem Lerntext erfährst du auf einfache Weise erklärt, was die Begriffe Löslichkeit und Wasserlöslichkeit bedeuten und warum sich Stoffe in Wasser lösen.

Was sagt die Löslichkeit eines Stoffs aus? – Definition

Unter der Löslichkeit versteht man, in welchem Umfang ein Reinstoff (z. B. ein Salz) in einem Lösungsmittel (z. B. Wasser) gelöst werden kann. Dabei gilt grundsätzlich der Merksatz zur Löslichkeit von Stoffen:

Gleiches löst sich in Gleichem.

Damit ist gemeint, dass sich in der Regel polare Stoffe sehr gut in polaren Lösungsmitteln und unpolare Stoffe sehr gut in unpolaren Lösungsmitteln lösen. Ein Lösungsmittel ist dabei ein Stoff, der Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe lösen kann, ohne dass es beim Lösevorgang zu chemischen Reaktionen kommt.

In den folgenden Abschnitten wollen wir uns die Löslichkeit von Stoffen in Wasser etwas genauer ansehen.

Warum lösen sich Stoffe in Wasser?

Wasser ist ein polares Lösungsmittel und sehr gut geeignet, um beispielsweise Zucker, Salze und Alkohole zu lösen. Dies liegt auch an der besonderen molekularen Struktur des Wassermoleküls: Es ist nämlich ein Dipol. Das Dipolmoment eines Stoffs bestimmt seine Löslichkeit oder seine Fähigkeit, als Lösungsmittel zu wirken.

Das Wassermolekül besteht aus einem partiell negativ geladenen Sauerstoff- $(\ce{O})$ und zwei partiell positiv geladenen Wasserstoffatomen $(\ce{H2})$. Die einzelnen Wassermoleküle ziehen sich im flüssigen Wasser mit ihren entgegengesetzten Ladungen gegenseitig an. Die Anziehung ist aber so schwach, dass sich die Teilchen auch wieder weiterbewegen. Im flüssigen Wasser bewegen sich also die Teilchen ständig umher.

Wie löst sich ein Stoff in Wasser? – Beispiel Salz

Salze bestehen aus geladenen Ionen, die in einem sogenannten Ionengitter vorliegen. Beim Lösungsvorgang greift nun das Wassermolekül das Salz an und zieht die einzelnen Ionen aus dem Ionengitter. Dabei zieht die positive Seite des Dipols ein negatives Ion (Anion) und die negative Seite des Dipols ein positives Ion (Kation) an. Dieser Vorgang wird als Dissoziation bezeichnet. Die folgende Illustration zeigt dir am Beispiel von Natriumchlorid ($\ce{NaCl})$, Kochsalz), wie Wassermoleküle die Ionen aus dem Ionengitter herausziehen.

Was passiert beim Lösen von Stoffen in Wasser?

Beim Herauslösen der Ionen aus dem Ionengitter bilden die Wasserteilchen um die Ionen eine sogenannte Hydrathülle. Dabei legen sich die Wassermoleküle um die Salzionen. Das folgende Bild verdeutlicht diese Hydratation der Ionen.

Das Lösen von Stoffen kann man auch mit dem Kugelteilchenmodell gut erklären: Dabei schieben sich die kleinen Salzteilchen zwischen die Wasserteilchen und verteilen sich gleichmäßig im Wasser.

Wann ist etwas wasserlöslich?

Wann also ist ein Stoff in Wasser löslich? Da Wasser ein polares Lösungsmittel ist, sind in der Regel Stoffe gut in Wasser löslich, die ebenfalls polar sind. Dazu zählen Salze, Zucker und Alkohole. Unpolare Stoffe wie Sand, Benzin oder Öl sind unpolar und daher nicht in Wasser löslich.

Was beeinflusst die Löslichkeit von Stoffen?

Die Löslichkeit ist bei jedem Stoff unterschiedlich und von verschiedenen Faktoren abhängig:

• Die Art des gelösten Stoffs und des Lösungsmittels bestimmen auch dessen Löslichkeit.
• Der pH-Wert der Lösung und eventuelle Zusätze können ebenfalls Einfluss auf die Löslichkeit haben. So kann zum Beispiel die Löslichkeit durch Zugabe von Säuren oder Komplexbildnern beeinflusst werden.
• Aufgrund der maximalen Löslichkeit eines Stoffs in einem Lösungsmittel ist die Löslichkeit eines Stoffs auch von seinem Gehalt in einem Lösungsmittel abhängig.
• Die Löslichkeit ist von der Temperatur abhängig. Bei zunehmender Temperatur steigt die Löslichkeit von festen Stoffen in flüssigen Lösungsmitteln. Bei zunehmender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten ab.
• Die Löslichkeit von Gasen steigt mit zunehmendem Druck.

Möchte man in der Chemie die Löslichkeit von Stoffen mit einer Formel berechnen, kann das durch das sogenannte Löslichkeitsprodukt geschehen. Das Löslichkeitsprodukt gibt dabei die maximale Löslichkeit eines Stoffs in einem Lösungsmittel an.

Dieses Video

Es gibt einige Stoffe, die scheinen einfach zu verschwinden, wenn man sie ins Wasser gibt. Salz ist so ein Stoff. Allerdings verschwindet das Salz natürlich nicht wirklich, das kannst du leicht am Geschmack des Salzwassers erkennen. Das Salz hat sich lediglich gelöst. Wie das geht, sehen wir uns hier an.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben zur Löslichkeit von Stoffen, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!