polare atombindung. polarität (wasserfreundliche)stoffe was ist schwerer? –ein wassermolekül...
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Polare Atombindung
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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
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• Wasser ist also leichter wie Luftteilchen und trotzdem bei Normaltemperatur nicht gasförmig!
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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
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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!
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Beispiel Wasser
H2O
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Beispiel „Alkohol“ (Ethanol)
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• Alkohol mischt sich perfekt mit Wasser, weil sich die Moleküle gegenseitig anziehen
• Zeichnung
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Hefezellen als Alkoholproduzenten
• Hefezellen sind in der Lage,• Glucose abzubauen und damit Energie zu
produzieren.• auch bei Abwesenheit von Sauerstoff!
• Reaktionsgleichung
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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
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• Wie könnte diese Bewegung beschleunigt oder verlangsamt werden?
• Mehr oder weniger deutliche Lebensprozesse sind erst bei stärkster Vergrößerung sichtbar
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Alkoholdestillation
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• 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
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• Die Destillation von Alkohol nützt die unterschiedlichen Siedepunkte von Ethanol und Wasser.
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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?
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• 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.
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• 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.
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• Wenn wir in die Nähe des Siedepunktes von Wasser kommen, wird immer mehr Wasser verdampt.
• Deshalb wird dann die Destillation abgebrochen
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Siedekurve zur Destillation
• Alle 30 Sekunden wurde die Temperatur der Flüssigkeit gemessen
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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
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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