Alkohole

Der Aggregatzustand eines Stoffes hängt vor allem von den Anziehungskräften zwischen den Teilchen des Stoffes ab. Je höher die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen ist, desto mehr Energie wird benötigt, die Teilchen voneinander zu trennen und desto höher sind die Schmelz- und Siedetemperaturen eines Stoffes.

Für Flüssigkeiten gilt: je stärker die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen sind, desto schlechter können sie aneinander vorbei gleiten und desto zähflüssiger ist der Stoff.

Folgende Anziehungskräfte spielen zwischen den Molekülen organischer Stoffe ein wichtige Rolle:

• London-Dispersions-Wechselwirkungen: schwache Anziehungskräfte zwischen unpolaren Molekülen; von der Oberfläche der Moleküle abhängig (je größer die Oberfläche, desto stärker die Anziehungskräfte).
• Dipol-Dipol-Wechselwirkungen: mittelstarke Anziehungskräfte zwischen Dipol-Molekülen.
• Wasserstoffbrücken: starke Anziehungskräfte zwischen Molekülen mit partiell positiv geladenen Wasserstoff-Atomen, wie z. B. Moleküle mit Hydroxy-Gruppen.

Glycerin ist zähflüssig bzw. hat eine hohe Siedetemperatur. Wie müssten Glycerin-Moleküle gebaut sein, wenn die London-Dispersions-Wechswelwirkungen für die hohe Siedetemperatur und die Zähflüssigkeit verantwortlich wären. Wie müssten die Glycerin-Moleküle gebaut sein, wenn Wasserstoffbrücken für diese Eigenschaften verantwortlich wären?

Die Löslichkeit eines Stoffes in Wasser oder Heptan gibt Hinweise auf den Bau der Moleküle und die Art der zwischenmolekularen Wechselwirkungen, die die Moleküle ausbilden können.

Moleküle mit mindestens einer OH-Gruppe und einem kleinen unpolaren Kohlenwasserstoff-Rest können mit Wasser-Molekülen gut Wasserstoffbrücken ausbilden. Der Stoff ist deshalb gut in Wasser löslich. Moleküle, die im Wesentlichen aus unpolaren Kohlenwasserstoff-Ketten bestehen, können mit unpolaren Molekülen, wie z. B. Heptan, gut London-Dispersions-Wechselwirkungen ausbilden.Der Stoff ist deshalb gut in Heptan bzw. Benzin löslich.

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Petra Wlotzka/made with chemix.org

Mit diesem Versuchsaufbau (Abb. 2) kannst du die Löslichkeit von Glycerin untersuchen:

Glycerin löst sich sehr gut in Wasser und ist unlöslich in Heptan. Welche Schlussfolgerungen ziehst du daraus?

Feuchthaltemittel sorgen dafür, dass Cremes nicht austrocknen, in dem sie verhindern, dass Wasser aus der Creme diffundiert und verdunstet.

Überlege, welche Eigenschaften die Moleküle eines Feuchthaltemittels haben müssen, damit sie Wasser-Moleküle an der Diffusion hindern können.

Wasser-Moleküle müssen von den Molekülen des Feuchthaltemittels durch entsprechende Wechselwirkungen angezogen werden.

Welche Wechselwirkungen können Glycerin-Moleküle mit Wasser-Molekülen eingehen?

Sammle Pro- und Contra-Argumente für die Nutzung von Glycerin in Hautcremes. Recherchiere in diesem Zusammenhang auch, ob Glycerin gesundheitsschädlich ist.