Spaß muß sein

Gandalf · 10. Juli 2003 um 13:12

http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…

Sibylle · 10. Juli 2003 um 20:13

Hai, Gandalf,

bitte, bitte, erklärst Du’s mir??? Wenn man theoretisch nur jedes 2. Halbjahr Chemie hatte, davon noch drei Semester wegen Lehrermangels ausgefallen sind und der Rest auch nicht gerade berauschend interessant und informativ war, kann einem der Witz solcher Witze schon mal entgehen…

neugierig-bettelnden Gruß
Sibylle

Jo1_a88223 · 11. Juli 2003 um 09:52

Hi Sibylle,

ist die Frage ernst gemeint? Ich will’s mal annehmen. Bin zwar nicht Gandalf, aber vielleicht kann ich’s ja auch erklären.

„Gleiches löst sih in Gleichem“ heist’s, also Öliges in Öligem und Wässriges in Wässrigem. „Ölige Moleküle“ also Öle i.e.S. und die meisten organischen Lösungsmittel (Benzin, Benzol, Terpentin,…) sind unpolar, „Wässrige Moleküle“ also Wasser, kleine Alkoholmoleküle (Methanol, Ethanol, Glycerin…) und kleine organische Säuren (AmeisenSäure, Essigsäure, Zitronensäure…) sind polar.

Jedes ungeladene Molekül (geladene Moleküle nennt man Ionen) ist deshalb ungeladen, weil es genausoviele positive Ladungen wie negative Ladungen trägt. Die positiven Ladungen befinden sich in den Atomkernen, die Negativen in den Elektronenwolken drumherum. Aus der Ferne betrachtet gleichen sich die Ladungen aus und das Molekül ist ungeladen.

Bei polaren Molekülen ist die Elektronendichte (also die elektrische Ladung) nicht gleichmäßig im Molekül verteilt. Das kommt daher, daß eine Sorte von Atomkernen (zB vom Sauerstoff [O]), die Elektronen stärker zu sich hin zieht als eine andere Sorte (zB vom Wasserstoff [H]). Dadurch wird die Elektronendichte um die O-Atomkerne größer als um die H-Atomkerne und eine Bindung von H-O ist polarisiert : die Seite des O-Atoms ist leicht negativ geladen, die Seite des H-Atoms leicht positiv. Die Bindung wirkt nach außen wie ein kleiner elektischer Di pol. Alkohole zB. sind deshalb polar, weil sie so eine oder meherere polare O-H-Bindungen enthalten. Wasser ebenso, da es ein O und zwei H-Atome enthält. Die beiden H’s sind mit dem O verbunden und stehen in einem Winkel zueinander (stünden sie genau gegenüber, also H-O-H, wäre das Molekül nicht polar, weil die beiden polaren Bindungen genau entgegengesetzt wirken und sich in ihrem (Netto-)Effekt nach außen aufheben):

 H-O
 |
 H

Unpolare Molekülen haben also entweder keine polaren Bindungen oder die Anordnung der polaren Bindungen im Molekül ist so, daß keine Netto-Polarität entsteht.

Ist’s erklärt?

Gruß
Jochen

Sibylle · 11. Juli 2003 um 12:13

Hai, Jochen,

ist die Frage ernst gemeint?

Ja, ist sie - wenn man sich sein Wissen sozusagen aus allen möglichen Quellen selbst zusammenkramen muß, entstehen eben teilweise skurrile Lücken…

„Gleiches löst sih in Gleichem“ heist’s, also Öliges in Öligem
und Wässriges in Wässrigem. „Ölige Moleküle“ also Öle i.e.S.
und die meisten organischen Lösungsmittel (Benzin, Benzol,
Terpentin,…) sind unpolar, „Wässrige Moleküle“ also Wasser,
kleine Alkoholmoleküle (Methanol, Ethanol, Glycerin…) und
kleine organische Säuren (AmeisenSäure, Essigsäure,
Zitronensäure…) sind polar.

lipophil - hydrophob und lipophob - hydrophil kenn ich - sogar schicke Fremdworte dafür …
…mit " kleine organische Säuren" meinst Du auch die Größe der Moleküle?
*grybel-grybel-denk-studier-überleg*

Ist „polar-sein“ der Grund für Hydrophilie? Oder doch nur ein zufälligerweise gleichzeitiges Auftreten?

Wenn die Moleküle so groß sind, daß sich die Ladungen nicht mehr direkt gegenseitig beeinflussen, dann kann ein Molekül auf der einen Seite polar sein und auf der anderen Seite unpolar und wir haben einen Emulgator - richtig?

Das
kommt daher, daß eine Sorte von Atomkernen (zB vom Sauerstoff
[O]), die Elektronen stärker zu sich hin zieht als eine andere
Sorte (zB vom Wasserstoff [H]).

Warum tun die das? Oder ist das noch nicht raus?

Alkohole zB. sind
deshalb polar, weil sie so eine oder meherere polare
O-H-Bindungen enthalten.

…aber nur, weil die so angeordnet sind, daß sie insgesamt „schief“ sind - wären sie „richtig“ angeordnet, hätte man einen unpolaren Alkohohl, richtig?

scherzlichen Schrank
Gruß
Sibylle

Jo1_a88223 · 11. Juli 2003 um 13:46

Huhu,

lipophil - hydrophob und lipophob - hydrophil kenn ich - sogar
schicke Fremdworte dafür …

wow!!!

…mit " kleine organische Säuren" meinst Du auch die
Größe der Moleküle?
*grybel-grybel-denk-studier-überleg*

du hast das unten schon z.T. erkannt. Bei riesengroßen, überwiegend unpolaren Molekülen fällt eine polare Gruppe nicht ins Gewicht. Und langkettige organische Säuren sind eben nur auf einer Seite polar und hydrophil, auf der anderen unpolar und hydrophob und man hat sowas wie einen Emulgator. Bei richtigen Emulgatoren ist eine Seite des langen Moleküls nicht nur polar, sondern auch noch geladen (=Ion). Dabei kann die Nettoladung sogar wieder Null sein, wenn die Gruppen mehrere Ladungen tragen, die sich gegenseitig vom Betrag her ausgleichen. So ist eine Säuregruppe (-COOH) in Lösung nach Abgabe eines Protons negativ geladen (-COO^-); eine Aminogruppe (-NH₂) nimmt in Lösung gerne ein Proton auf und ist positiv geladen (-NH₃^{+). Aminosäuren haben eine Säure- und eine Aminogruppe, die beide in Lösung geladen vorliegen - die Gesamtladung des Moleküls ist aber Null.}

Ist "polar-sein" der Grund für Hydrophilie?

Ja, eben weil Wasser auch polar ist. Wäre Wasser zufällig unpolar, wäre „unpolar-sein“ der Grund für Hydrophilie. Wichtig zu verstehen ist, das polare Bindungen lokal (partielle) Ladungen im Molekül entstehen lassen. Diese (partiellen oder ganzen) lokalen Ladungen sind der eigentliche Grund.

Wenn die Moleküle so groß sind, daß sich die Ladungen nicht
mehr direkt gegenseitig beeinflussen, dann kann ein Molekül
auf der einen Seite polar sein und auf der anderen Seite
unpolar und wir haben einen Emulgator - richtig?

Ich weiß hier nicht genau, was du meinst. Aber zu Emulgatoren habe ich ja oben schon was geschrieben.

Das
kommt daher, daß eine Sorte von Atomkernen (zB vom Sauerstoff
[O]), die Elektronen stärker zu sich hin zieht als eine andere
Sorte (zB vom Wasserstoff [H]).

Warum tun die das? Oder ist das noch nicht raus?

Die verantwortliche Eigenschaft der Atome nennt man Elektronegativität (EN), und deren Stärke ist eine Funktion der Kernladung und des Atomradius (der wieder davon abhängt, welche Orbitale mit Elektronen besetzt sind). Je größer die (positive) Kernladung, desto größer die EN (desto stärker kann der Kern Elektronen in der Umgebung an sich ziehen); je größer der Atomradius, desto kleiner die EN (desto weniger kann der Kern Elektronen in der Umgebung an sich ziehen - weil sie weiter weg sind). Das führt dazu, dass im Periodensystem die Elemente mit der größten EN rechts/oben stehen und die mit der kleinsten links/unten.

..aber nur, weil die so angeordnet sind, daß sie insgesamt
"schief" sind - wären sie "richtig" angeordnet, hätte man
einen unpolaren Alkohohl, richtig?

Später - muß erstmal weg.

Gruß
Jochen

Jo1_a88223 · 11. Juli 2003 um 15:10

Nachtrag

…aber nur, weil die so angeordnet sind, daß sie insgesamt
„schief“ sind - wären sie „richtig“ angeordnet, hätte man
einen unpolaren Alkohohl, richtig?

Also, deine letzte Frage verstehe ich nicht wirklich. Vielleicht kannst du mal ein Beispiel geben. Mir fällt erstmal sowas ein:

Nimm ein Benzol (eine planare, ringförmige Anordnung von 6 C-Atomen) und hänge an zei gegenüberliegende C-Atome je eine OH-Gruppe, dann bekommst du ein 1,4-Benzendiol (=Hydrochinon, das Zeug, was angebissene Äpfel an der Luft braun färbt). Die Beiden OH-Gruppen liegen genau spiegelbildlich gegenüber. Das ganze Molekül ist nicht polar, aber die beiden C-O-Bindungen schon. Deshalb, und weil manche der OH-Gruppen in Wasser in H abgeben (wodurch ein negativ geladenes Ion zurückbleibt), ist das Molekül aber gering wasserlöslich.

Das 1,2-Benzendiol (=Catechol), bei dem die beiden OH-Gruppen an direkt benachbarten C-Atomen hängen (also auf der selben „Seite“ des Rings!), zeigt im Vgl. zum Hydrochinon eine viel bessere wasserläslichkeit, weil hier das ganze Molekül polar ist.

Ansonsten hätte ich hier noch Links, wo du die anderen Sachen nochmal nachlesen (und nachschauen!) kannst:

http://www.chemieplanet.de/stoffe/stoffe.htm#KBindun…
http://www.chemieplanet.de/stoffe/kovalent.htm#KIMW

Fern gesehen,
Jochen

Sibylle · 11. Juli 2003 um 16:25

Hai…

Wenn die Moleküle so groß sind, daß sich die Ladungen nicht
mehr direkt gegenseitig beeinflussen, dann kann ein Molekül
auf der einen Seite polar sein und auf der anderen Seite
unpolar und wir haben einen Emulgator - richtig?

Ich weiß hier nicht genau, was du meinst. Aber zu Emulgatoren
habe ich ja oben schon was geschrieben.

Na, genau das, was Du oben erklärt hast - nur nedde so schäää („nur nicht so schön“)

Die verantwortliche Eigenschaft der Atome nennt man
Elektronegativität (EN), und deren Stärke ist eine Funktion
der Kernladung und des Atomradius (der wieder davon abhängt,
welche Orbitale mit Elektronen besetzt sind). Je größer die
(positive) Kernladung, desto größer die EN (desto stärker kann
der Kern Elektronen in der Umgebung an sich ziehen); je größer
der Atomradius, desto kleiner die EN (desto weniger kann der
Kern Elektronen in der Umgebung an sich ziehen - weil sie
weiter weg sind). Das führt dazu, dass im Periodensystem die
Elemente mit der größten EN rechts/oben stehen und die mit der
kleinsten links/unten.

Ahhhh - und auf Anhieb kapiert - ich bin ja sooo stolz auf mich (und freu mich, daß Du so schön erklärst)

Gruß
Sibylle

Sibylle · 11. Juli 2003 um 16:35

…und nochmal Hai…

…aber nur, weil die so angeordnet sind, daß sie insgesamt
„schief“ sind - wären sie „richtig“ angeordnet, hätte man
einen unpolaren Alkohohl, richtig?

Also, deine letzte Frage verstehe ich nicht wirklich.
Vielleicht kannst du mal ein Beispiel geben. Mir fällt erstmal
sowas ein:

*grins* Dafür, daß Du die Frage nicht verstehst, beantwortest Du sie aber perfekt…

Nimm ein Benzol (eine planare, ringförmige Anordnung von 6
C-Atomen) und hänge an zei gegenüberliegende C-Atome je eine
OH-Gruppe, dann bekommst du ein 1,4-Benzendiol (=Hydrochinon,
das Zeug, was angebissene Äpfel an der Luft braun färbt). Die
Beiden OH-Gruppen liegen genau spiegelbildlich gegenüber. Das
ganze Molekül ist nicht polar, aber die beiden C-O-Bindungen
schon. Deshalb, und weil manche der OH-Gruppen in Wasser in H
abgeben (wodurch ein negativ geladenes Ion zurückbleibt), ist
das Molekül aber gering wasserlöslich.

Eben - eine OH-Gruppe => das Ding ist polar, „richtig“ angeordnet eine zweite dazu (spiegelbildlich - „sich gegenüber“), und prompt ist es nicht polar, da sich die beiden polaren Gruppen ladungstechnisch gegenseitig aufheben…
Wenn man die beiden Gruppen nebeneinander packt, können sich die beiden Ladungen nicht gegenseitig aufheben und das gesamte Ding ist polar, wie da:

Das 1,2-Benzendiol (=Catechol), bei dem die beiden OH-Gruppen
an direkt benachbarten C-Atomen hängen (also auf der selben
„Seite“ des Rings!), zeigt im Vgl. zum Hydrochinon eine viel
bessere wasserläslichkeit, weil hier das ganze Molekül polar
ist.

suuuper *freu-jubel* ich weiß jetzt, was polar ist…
…und jetzt versteh ich auch den Witz *grins*

Dank Dir vielmals und dicken Gruß
Sibylle