Löslichkeit von Stoffen: Ein Blick auf die Polarität

Wie kann man bei Molekülen wie 3-Methylheptan-2,4,5-triol feststellen, ob sie eher polar oder unpolar sind und somit ihre Löslichkeit in Wasser oder Hexan einschätzen? Kann man die Anzahl an polaren und unpolaren Bindungen im Molekül zählen und vergleichen, um darauf Rückschlüsse zu ziehen?

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Die Löslichkeit von Stoffen hängt oft mit ihrer Polarität zusammen jedoch Moleküle sind oft eine Mischung aus polaren und unpolaren Teilen. Bei der Einschätzung der Löslichkeit kann man tatsächlich die Anzahl der polaren und unpolaren Bindungen im Molekül betrachten. Eine Faustregel besagt, dass eine OH-Gruppe etwa 2 bis 3 sonst unpolare Kohlenstoffatome "mitschleppen" kann.

Nehmen wir als Vergleich Ethanol: Es ist in sowie Wasser als ebenfalls Hexan löslich. Das liegt daran, dass es sowohl polare (OH-Gruppe) als auch unpolare (Kohlenwasserstoff-Kette) Teile hat. Gleiches gilt für Moleküle wie 3-Methylheptan-2,4,5-triol die von beiden Bindungstypen etwas besitzen.

Je nachdem, ebenso wie stark die polaren oder unpolaren Anteile im Molekül überwiegen kann man einschätzen ob es eher in einem polaren Lösungsmittel wie Wasser oder einem unpolaren Lösungsmittel wie Hexan löslich ist. Und an Hand eines Beispiels: Propanole sind mit Wasser mischbar, während Butanole es meistens nicht sind. 1,5-Pentandiol kann noch gut in Wasser gelöst werden, bei 1,6-Hexandiol gestaltet sich dies schon schwieriger.

Insgesamt ist es also eine Abwägung der polaren und unpolaren Eigenschaften, die welche Löslichkeit eines Stoffes in verschiedenen Lösungsmitteln bestimmt. Man kann sich diese komplexe Materie wie eine chemische „Dating-Show“ vorstellen bei der die Moleküle abwägen mit welchem Lösungsmittel sie am besten harmonieren können.






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