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Alkane mischen sich nicht mit Wasser: Warum?

Frage: Alkane mischen sich nicht mit Wasser: Warum?
(7 Antworten)


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Hallo,

wir haben in der Schule gerade die Alkane und darüber schreiben wir morgen einen Test.
Ich habe meine Frage schon gegoogelt aber wirklich für mich Verständliches ist da nicht gekommen.

Also zu meiner Frage:

Kann mir jemand eventuell erklären wie ich meiner anspruchsvollen Chemie-Lehrerin in dem Test erklären könnte warum sich Wasser nicht mit Alkanen mischt?
Ich habe schon im Unterricht gehört das es was mit polar und unpolar zu tun hat aber könnte mir je´mand das leicht verständlich erklären?
Frage von felix111111 (ehem. Mitglied) | am 09.03.2011 - 16:44


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Antwort von matata | 09.03.2011 - 16:48
Hier ist es ganz gut erklärt:


http://www.seilnacht.com/Lexikon/kw.html#Alkane
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Antwort von 1-2-3-4 (ehem. Mitglied) | 09.03.2011 - 17:34
Also zunächst:

Nicht alle Alkane sind in Wasser nicht löslich, Ethanol (C2H6O) ist wasserlöslich (bestes Beispiel: Trinkalkohol). Alkane bestehen generell aus einer Kohlenstoffkette, die unpolar ist (Periodensystem, Elektronennegativität entscheidet dies). Deshalb ist die Kohlenstoffkette hydrophob, da Wasser ein Dipol ist - also nicht unpolar. Ethanol besteht jedoch auch aus einer OH-Gruppe, einer polaren Hydroxylgruppe -> hydrophil, eine Faustregel sagt: "Gleiches löst sich in Gleichem".
Erst diese hydrophile Gruppe macht den Kohlenstoff in Wasser gut löslisch, da alkoholische Gruppen Wasserstoffbrücken zu Wassermolekülen aufbauen können (-> Dipol-Wechselwirkung zwischen Wasser und Alkohol).
Bei Pentanol (C6H12O) ist jedoch die Kohlenstoffkette länger, weshalb der unpolare Bestandteil des Pentanols überwiegt. Eine Hydroxylgruppe ist natürlich trotzdem ausgebildet, hat jedoch nicht mehr einen so großen Einfluss was die Löslichkeit in Wasser angeht wie beim Ethanol. Deshalb ist Pentanol wie die meisten Alkanole in Wasser schlecht - gar nicht löslich.

Zur Veranschaulichung solltest du dir jedoch einmal die Strukturformeln einzeichnen, dann fällt die größere Kohlenstoffkette gleich auf.

 
Antwort von GAST | 09.03.2011 - 17:36
was ist denn überhaupt ein "alkan"?


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Antwort von Waldfee1 | 09.03.2011 - 17:44
"was ist denn überhaupt ein "alkan"?"
Schöne Frage für felix111111, aber dazu gehört auch das er "polar" und "unpolar" erklären kann.

 
Antwort von GAST | 09.03.2011 - 17:45
die frage war jetzt auch vor allem an 1234 gerichtet.


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Antwort von 1-2-3-4 (ehem. Mitglied) | 09.03.2011 - 18:03
Bitte um Korrektur.. Meine Erklärung gilt für Alkohole..

Bei Alkanolen sieht das ganze viel einfacherer aus: Alkane, auch gesättigte Kohlenwasserstoffe genannt, bestehen nur aus Kohlenwasserstoff und besitzten keine
Mehrfachbindungen. Die Kohlenstoffkette mit dem Wasserstoff ist unpolar - Wasser hingegen ein Dipol. Auch hier gilt die Faustregel: "Gleiches löst sich in Gleichem" , der Kohlenwasserstoff kann aufgrund der Unpolarität also keine Wasserstoffbrückenbindungen zu den H20-Molekülen ausbilden.


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Antwort von Prometheus700 | 09.03.2011 - 18:09
Du liegst mit deiner Vermutung richtig.
Polare Verbindungen, z.B. Wasser, werden auch als hydrphil(wasserliebend in Wasser löslich bezeichnet).
Wasser enthält Atome unterschiedlicher Elektronegativität, dh. Der stark elktronegative Sauerstoff zieht die Elektronen stärker in seine Richtung und erhält dadurch eine negative Partialladung im Wassermolekül.
Der elektropositive Wasserstoff hat eher die Tendenz sein Elektron abzugeben und erhält dadurch eine positive Partialladung.Es bildet sich beim Wassermolekül ein mit 105 Grad gewinkelter DIpol aus, mit negativer Partialladung am Sauerstoffatom und positiver Partialladung bei den H-Atomen.
Der hohe Siedepunkt und relativ starke Zusammenhalt der Wassermoleküle resultiert daraus, dass diese so genannte Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können, das sind starke elektrostatische Anziehungskräfte zwischen den H-Atomen eines Wassermoleküls und dem negativ geladenen Sauerstoffatom eines anderen Wassermoleküls.
Anders verhält es sich mit den unpolaren, lipohilen(fettliebenden)Alkanen. Hier bestehen zwischen H und Kohlenstoffatomen nur relativ schwache Elektronegativitätsunterschiede, so dass sich kein nennenswerter Dipol ausbilden kann. Zwischen den Alkanketten wirken nur die schwachen Anziehungskräfte der sogenannten Van der Waals-Kräfte, die durch schwache, sich kurzzeitig induzierende Dipole zustande kommen.

Da polare Teilchen mit polaren(Wasser) und unpolare mit unpolaren aus den erläuterten Gründen einen stärkeren Zusammenhalt aufweisen, mischen sich polare mit unpolaren nicht, weil sie zueinander eine geringere Affinität aufweisen und sich mit höherer Wahrscheinlichkeit gleichartige Teilchen gegenseitig anlagern und einen einheitlichen Flüssigkeitsverbund bilden.
Schau dir bitte in Wiki an, wie sich Wasserstoffbrücken ausbilden und welche winkelige Form Wassermoleküle ausbilden.

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