Bildet sich um jedes Ion das im wasser ist eine hydrathülle?
Moin. Unser lehrer sagte, da wassermoleküle strenggenommen dipole sind, hämgen diese sich an freie ionen. Gilt das immer?
Habe ein bild angehängt . Die pole bezeichnet er als delta minus und plus.
3 Antworten
Moin,
ich würde zwar nicht unbedingt das Wort "hängen" benutzen, aber im Grunde stimmt das. Aber es müssen wirklich "freie" Ionen sein und sie dürfen weder zu groß noch an (zu große) wasserabweisende Molekülbestandteile gebunden sein.
Silberchlorid (AgCl) oder Bariumsulfat (BaSO4) sind zum Beispiel zwei Salze, die praktisch wasserunlöslich sind. Das heißt, wenn du solche Stoffe ins Wasser gibst, dann lösen sich keine einzelnen Ionen aus dem Ionengitter, weshalb du auch keine "freien" Ionen im Wasser findest, um die sich eine Wasserhülle (Hydrathülle) ausbilden kann. Bei Silbernitrat (AgNO3) oder Bariumchlorid (BaCl2) sieht das ganz anders aus. Auf schulchemischem Niveau kannst du dir merken, dass alle Natriumsalze und alle Nitrate wasserlöslich sind...
Wenn in einem riesigen Eiweißmolekül hin und wieder auch ionische Seitengruppen anzutreffen sind, kann es dennoch sein, dass das Molekül insgesamt zu groß ist, um völlig von einer Wasserhülle umlagert werden zu können. Dann mag das Molekül insgesamt ionisch und "frei" sein, aber eine Wasserhülle im oben angegebenen Sinn besteht dann nicht.
Oder nimm Carboxylate. Das sind Salze von Carbonsäuren. Eine Carbonsäure enthält wiederum eine wasserliebende (hydrophile) Carboxygruppe (–COOH), die an eine organische Kohlenwasserstoffkette gebunden ist. Solche Kohlenwasserstoffketten sind wasserabweisend (hydrophob), weil sie quasi ausschließlich aus Bindungspartnern mit unpolaren Atombindungen bestehen. Aus der Faustregel "Gleiches löst sich in Gleichem!" wird deutlich, dass sich unpolare Stoffe schlecht in polaren Lösungsmitteln (wie Wasser eines ist) lösen lassen.
Darum ist wohl auch verständlich, dass sich Carbonsäuren zunehmend schlechter in Wasser lösen, je länger (und damit umfangreicher) ihr wasserabweisender Anteil im Molekül ist. So lassen sich Ameisensäure (HCOOH) und ihre Salze oder Essigsäure (CH3–COOH) und ihre Salze gut in Wasser lösen (wobei sich um die Ionen HCOO^– bzw. CH3–COO^– Hydrathüllen ausbilden), während zum Beispiel Stearinsäure (eine gesättigte Fettsäure; C18H36O2) nahezu wasserunlöslich ist, weil nur die Carboxylatgruppe (–COO^–) wasserlöslich wäre, wohingegen die Kohlenwasserstoffkette –CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3 nicht im Wasser löslich ist.
Darum noch einmal: Wenn es freie Ionen im Wasser gibt, die weder zu groß noch an (große) wasserunlösliche Molekülteile gebunden sind, dann werden sie auch von einer Wasserhülle umgeben.
LG von der Waterkant
Ja, das stimmt. Alle Ionen sind in wäßriger Lösung dratisiert, also von einer Wasserhülle umgeben. Die innersten H₂O-Moleküle dieser Hülle sind dabei entsprechend der Ladung des Ions orientiert: Bei Anionen zeigen die Wasserstoffe (δ⁺) nach innen, bei Kationen das Sauerstoffatom (δ⁺).
Die weiter außen liegenden H₂O-Moleküle der Hydrathülle hängen dann mit H-Bindungen an den weiter innen liegenden dran.
Wenn sie löslich sind: Ja.
Kleiner Verschreiber: Beim Sauerstoffatom ist die Teilladung negativ δ⁻