Polare Atombindung

Polarität (wasserfreundliche)Stoffe

• Was ist schwerer?– Ein Wassermolekül oder ein

Sauerstoffmolekül?• Ein Mol Wasser hat eine Masse von

? GEin Mol ist eine viel verwendete Mengenangabe in

der ChemieEin Mol sind 6,022 * 1023 Teilchen Ein Mol ist das Atomgewicht (oder Molekülgewicht)

in Gramm

• Wasser ist also leichter wie Luftteilchen und trotzdem bei Normaltemperatur nicht gasförmig!

Erklärung:

• Wasser ist eine polare Verbindung.• Innerhalb des Moleküls sind Ladungen

vorhanden• Diese Ladungen ermöglichen die

Anziehung von anderen geladenen (polaren) Teilchen

• Polarität entsteht aus der sogenannten Elektronegativität von Atomen

Elektronegativität

• Darunter versteht man die Fähigkeit eines Atoms Elektronen einer Elektronenpaarbindung (Atombindung) anzuziehen.

• Die Elektronegativität kann aus der Stellung eines Atoms im PS abgeschätzt werden

• Sie steigt im PS von links nach rechts und von unten nach oben– Ausnahme: Edelgase!

Beispiel Wasser

H2O

Beispiel „Alkohol“ (Ethanol)

• Alkohol mischt sich perfekt mit Wasser, weil sich die Moleküle gegenseitig anziehen

• Zeichnung

Hefezellen als Alkoholproduzenten

• Hefezellen sind in der Lage,• Glucose abzubauen und damit Energie zu

produzieren.• auch bei Abwesenheit von Sauerstoff!

• Reaktionsgleichung

Hefezellen im Mikroskop

• Hefezellen sind kugelig aufgebaut und können sich nicht selbst fortbewegen

• Wieso vibrieren sie und bewegen sich durchs Bild?– Sie werden dauernd durch Wassermoleküle

angestoßen und dadurch bewegt

• Wie könnte diese Bewegung beschleunigt oder verlangsamt werden?

• Mehr oder weniger deutliche Lebensprozesse sind erst bei stärkster Vergrößerung sichtbar

Alkoholdestillation

• Wenn flüssiger Alkohol verdampft werden soll, muss nicht so viel Energie zugeführt werden, wie bei der Verdampfung von Wasser

• Siedepunkt Ethanol: 78°C• Siedepunkt Wasser: 100°C

• Die Destillation von Alkohol nützt die unterschiedlichen Siedepunkte von Ethanol und Wasser.

Ablauf der Destillation

• Das Alkohol-Wasser-Gemisch (z.B.: Wein 11% Ethanol) wird erhitzt.

• Anfänglich ist an der Außenseite! des Gefäßes ein Beschlag zu erkennen. Wieso?

• Propan besteht aus C und H (C3H8)• Die Propangasflamme besteht deshalb

aus CO2 und H2O. Der Wasserdampf aus der Flamme kondensiert an der Gefäßwand zu flüssigen Wassertröpfchen.

• Die entstehenden Dämpfe werden durch einen angeschlossenen Kühler kondensiert und als Flüssigkeit aufgefangen.

• Weil der Siedepunkt des Alkohols deutlich unter dem von Wasser liegt, wird zuerst vor allem Alkohol verdampfen.

• Die aufgefangene Flüssigkeit hat damit einen hohen Alkoholgehalt.

• Wenn wir in die Nähe des Siedepunktes von Wasser kommen, wird immer mehr Wasser verdampt.

• Deshalb wird dann die Destillation abgebrochen

Siedekurve zur Destillation

• Alle 30 Sekunden wurde die Temperatur der Flüssigkeit gemessen

Hydrophile Stoffe

• Alle polaren Stoffe (sie besitzen Ladungen) sind hydrophil (=„wasserliebend“), da sie vom ebenfalls polaren Wassermolekül angezogen werden.

• Andere polare Stoffe sind natürlich ebenfalls hydrophil: zb Alkolol, Zucker, alle Ionen

• Experiment: Wasser und konzentrierter Alkohol werden vermischt und dann angezündet

Hydrophobe Stoffe• Hydrophobe Stoffe werden vom Wasser nicht

angezogen, weil sie apolar sind.– Zeichnung „Diesel“ (Hexan)

• Beispiele: – alle Kohlenwasserstoffe (Benzin, Petroleum, Diesel, Paraffin)– Kunststoffe (Plastik)– Fette, Öle

• Experiment: Wasser und „Diesel“ werden gemischt und angezündet