Allgemeine Chemie
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Alt 14.09.2009, 16:21   #1   Druckbare Version zeigen
Schleimpilz weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 63
Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Es geht um folgende Aufgabe:


Welche der folgenden Reaktionsgleichungen beschreibt die Herstellung eines
wichtigen Düngemittels aus einem wasserunlöslichen Ausgangsstoff?
A. FeS + 2 HCl---- FeCl2 + H2S
B. Ca3(PO4)2 + 4 H3PO4 ---- 3Ca(H2PO4)2
C. Zn + 2 HCl ---- ZnCl2 + H2
D. Ca(HCO3)2 ==== CaCO3 + CO2 + H2O
E. Ca(2+)+ C2O4(2-) + H2O ---- Ca(C2O4) • H2O
F. NaOH + CH3COOH ==== Na(CH3COO) + H2O
G. CaO + H2O ---- Ca(OH)2
H. Ca(2+) + edta(4-) ----[Ca(edta)](2–)

Ich weiß, das Antwort B richtig ist. Phosphor ist ein Stoff in Düngemitteln. Allerdings habe ich keine Ahnung, wie ich bei den Edukten herausfinden soll, ob sie wasserlöslich sind, oder nicht.
Ich vermute, da wo Ladungen dranstehen, die Stoffe sind wasserlöslich, weil sie polar sind...

(Sorry wegen der Schreibweise der Reaktionen, ich hoffe man kann das irgendwie entziffern, verstehe leider nicht so richtig, wie das mit den Indexen funktioniert...)

Und hier noch eine Aufgabe mit demselben Problem:

Gegeben sind die folgenden Stoffe:
weißer Phosphor, Kohlenstoffdioxid, Silber(I)-iodid, Ammoniak, Hydrogenchlorid,
Phosphor(V)-oxid, Schwefel, Natriumacetat und Calciumphosphat.
Wieviele dieser Stoffe sind in Wasser schwer löslich („unlöslich“)?


Danke schonmal!

Geändert von Schleimpilz (14.09.2009 um 16:43 Uhr)
Schleimpilz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.09.2009, 16:48   #2   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Das ist (leider) überwiegend Lernsache.

Das einzige, worauf man sich verlassen kann, ist, dass un- bzw. wenig polare Stoffe nicht oder schlecht wasserlöslich sind.

Gruß,
Franz
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Alt 15.09.2009, 12:44   #3   Druckbare Version zeigen
Kalomel Männlich
Mitglied
Beiträge: 948
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Zitat:
(Sorry wegen der Schreibweise der Reaktionen, ich hoffe man kann das irgendwie entziffern, verstehe leider nicht so richtig, wie das mit den Indexen funktioniert...)
Ist ganz einfach. Das, was du tieferstellen möchtest, markierst du und klickst die entsprechende Schaltfläche. Die erkennst du daran, dass "[sub]-code einfügen" angezeigt wird, wenn du mit der Maus darüber fährst.

Übrigens ist der Plural von Index Indizes.



Die Löslichkeit hängt im wesentlichen von der Art und Anzahl an funktionellen Gruppen in der Verbindung ab. Zu Anfang kannst du dich an dem Beitrag von FK orientieren: Polare Lösungsmittel lösen polare Stoffe, unpolare lösen unpolare Stoffe.
Es gibt aber auch Stoffe, wie z.B. Ethanol, die haben ein polares Ende (-OH) und ein unpolares (-CH3). Dementsprechend können sie zu gewissen Anteilen sowohl polare als auch unpolare Verbindungen lösen.

Die Löslichkeit der Stoffe findest du z.B. auf Wikipedia oder in den Sicherheitsdatenblättern. Diese kann man auch online finden. Google: Sicherheitsdatenblatt [Verbindung/Stoff]
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Alt 15.09.2009, 12:54   #4   Druckbare Version zeigen
Schleimpilz weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 63
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Danke, bei meiner nächsten Frage werd ich korrekte Indizes anwenden. Wie finde ich denn genau heraus, ob ein Stoff polar ist, wenn ich nur die Summenformel gegeben habe?
Also ich vermute mal, dass ich auf die Elektronegativitäten der einzelnen Bestandteile achten muss. Wenn die sich unterscheiden, dürfte es ja polar sein, weil die Elektronen zum Elektronegativeren gezogen werden. Aber um wieviel müssen sich die Zahlen dafür unterscheiden? Und wenn ich mehr als zwei Stoffe habe, woher weiß ich, wer wem die Elektronen entzieht?

Leider bin ich ziemlich planlos im Studium unterwegs... Biochemie is mir lieber. Danke euch!
Schleimpilz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.09.2009, 13:15   #5   Druckbare Version zeigen
Kalomel Männlich
Mitglied
Beiträge: 948
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Wie gesagt, anhand der funktionellen Gruppen; das sind ja auch meist die "Enden" eines Moleküls, also der Ort, wo was passiert (deshalb heißen sie auch so...).

Du bist mit deiner Idee der Elektronegativität schon ganz richtig unterwegs, also gar nicht mal soo planlos. Je höher die Differenz, desto polarer. Bsp.:

-OH = sehr polar vs. -CH3 = gar nicht polar

Gleich gesellt sich gern zu gleich:

Hast du eine -OH/-NH2 -Gruppe, dann sind sie wasserlöslich, weil sie mit dem Wasser Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden kann.

In der Biochemie ist die Löslichkeit aber genauso wichtig wie in Bio, wenn nicht sogar wichtiger...

Bei mehr als zwei Stoffen können nur intermolekulare Wechselwirkungen auftreten. Betrachte der Einfachheit halber Elektronegativität als intramolek. Wechselwirkung.

Zahlenwerte kann ich aus dem Kopf nicht angeben, ebenso wenig einen Differenzwert, ab dem es polar/unpolar wird.
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Geändert von Kalomel (15.09.2009 um 13:20 Uhr)
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Alt 15.09.2009, 13:29   #6   Druckbare Version zeigen
Schleimpilz weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 63
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Hm... Also nehmen wir doch grade das Beispiel. Ich habe hier Calciumphosphat Ca3(PO4)2
Das ist laut der Antwort nicht wasserlöslich.
Calcium hat ein EN von 1 Phosphor von 2 und Sauerstoff von 3,5.
Die funktionelle Gruppe hier... Weiß ich grad nich, vielleicht der Sauerstoff? Naja, jedenfalls sind alle EN Differenzen ja sehr groß, warum ist dieses Molekül dann nicht polar?
Schleimpilz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.09.2009, 13:53   #7   Druckbare Version zeigen
Kalomel Männlich
Mitglied
Beiträge: 948
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Wenn du das Molekül in Lewis-Schreibweise aufschreibst, stellst du fest, dass z.B. 2 Sauerstoffatome benachbart sind, also links und rechts des P-Atoms angeordnet sind. Diese stehen in Konkurrenz zueinander und zanken sich permanent um Elektronen, die zwischen diesen pendeln, so dass da nur ein Bruchteil der Differenz tatsächlich vorliegt, die zwischen P und O eigentlich herrschen sollte. Schlimmer wird es wenn da 3 O's dran beteiligt sind, dann drittelt sich das ganze und die Differenz wird noch kleiner.

Hoffe, das war anschaulich genug.

Man darf bei der ganzen Betrachtung einfach nicht vergessen, dass die Atome innerhalb einer Verbindung eine bestimmte Reichweite haben.
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Alt 15.09.2009, 18:21   #8   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Wann ist eine Verbindung wasserlöslich?

Zitat:
Zitat von Schleimpilz Beitrag anzeigen
Wie finde ich denn genau heraus, ob ein Stoff polar ist, wenn ich nur die Summenformel gegeben habe?
In erster Näherung garnicht.

Calciumphosphat besteht aus Calciumionen und aus Phosphationen. Beide sind elektrisch geladen (polarer gehts nicht). Eine wunderbare Voraussetzung, in Wasser löslich zu sein. Ebenso aber eine wunderbare Voraussetzung, sich im Kristallgitter gegenseitig so fest anzuziehen, dass das Wasser keine Chance hat.

Über die Löslichkeit (polar hin, unpolar her) entscheiden die Wechselwirkungen im Kristallgitter und die Wechselwirkungen mit dem Lösungsmittel.

Nochmal: damit sich ein Stoff in einem polaren Lösungsmittel löst, muss er eine gewisse Polarität besitzen. Hat er die, ist das aber keine Garantie dafür, dass er sich tatsächlich löst.

Gruß,
Franz
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