Warum löst sich Kaliumchlorid gut in Wasser, Stickstoff dagegen überhaupt nicht?

7 Antworten

Weil Stickstoff unploar ist und kaliumchlorat sehr polar. Und es gilt die Regel polares löst sich in polarem und unpolares in unpolarem. Ja zu sehr geringen Teilen löst sich Stickstoff, aber wirklich nciht gut.

Stickstoff liegt elementar als N2 vor nicht als N. :)


kleimber 
Beitragsersteller
 08.05.2014, 20:28

ahhh. die polarität. wodurch erkenne ich denn nochmal das "N" unpolar ist und KCl stark polar ist? einfach daran das KCl ein Salz ist und N ein Gas?

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charis0110  08.05.2014, 20:46
@kleimber

Nein!! Zwar ist KCl tatsächlich ein Salz und somit ionisch aufgebaut und Stickstoff eben unpolar, es gibt aber auch polare Gase, wie NO2, NH3, SO2,...

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kleimber 
Beitragsersteller
 08.05.2014, 20:57
@charis0110

aber woran erkenne ich das ein stoff polar bzw unpolar ist. kann ja nicht die eigenschaften aller verbindungen und elemente auswendig lernen ^^

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charis0110  08.05.2014, 21:13
@kleimber

Naja, ionsich aufgebaute Verbindungen (Salze) sind immer polar. Und bei allen anderen Verbindungen kommt man da drauf, wenn man sich den Aufbau ansieht.

Bsp. Ammoniak NH3. Das setzt voraus, das man weiß, Stickstoff ist in der 5. Hauptgruppe und besitzt somit 5 Valenzelektronen. Wenn 3 davon Bindungen mit Wasserstoff eingehen, dann bleiben 2 übrig. Diese befinden sich wo?? Aha also in einem der 4 sp3-hybrid-Orbitale. Die Abstoßung von 2 nichtbindenden Elektronen, anderen Bindungen gegenüber ist vglw. groß, somit entsteht eine fast-tetraedrische Geometrie. http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/2/vlu/chemische_bindung/hybridisierung.vlu/Page/vsc/de/ch/2/oc/physikalische_grundlagen/chemische_bindung/hybridisierung/ammoniak_wasser/ammoniak.vscml.html

Da die 3 Wasserstoffatome den positiven Ladungsschwerpunkte bilden und Stickstoff den negativen Ladungsschwerpunkt, liegt hier ein Dipol vor.

Wenn du meinst, dann kannst du versuchen, das auswendig zu lernen. Wäre natürlich doof, wenn im nächsten Test ein Bsp. drankommt, das du noch nicht gelernt hast. Verstehen ist immer besser, d.h. schau dir die anderen Bsp. hier an und versuche das Gesagte anzuwenden.

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mgausmann  08.05.2014, 22:30
@charis0110

deine Antworten sind ja echt gut, aber ich glaube das ist für den Fragesteller etwas Overkill. Ich glaube nicht, dass er auch nur annähernd schon bei Hybridorbitalen in der Chemie angekommen ist ^^

Also nochmal einfacher:

Eine polare Verbindung kannst du über die Elektronegativitäten bestimmen. Du bildest die Differenz der ENs der beiden Atome die verbunden sind, ist die differenz größer als 0,4, ist die Bindung polar. Die Elektronen tummeln sich näher am Atom mit der höheren EN, dieses Atom ist dann negativ teilgeladen/polarisiert. Ist das Molekül asymmetrisch, d.h. die Ladung ist nicht gleichmäßig nach außen verteilt, so ist das Molekül ein Dipol und löst sich in der Regel gut in polaren Lösungsmitteln wie z.B. Wasser.

Da N2 aber die EN-Diff. von 0 hat, ist die Verbindung absolut apolar und somit wasserunlöslich ;)

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Kaliumchlorid besteht aus Ionen (geladene Teilchen), die sich mit Wasser, dessen Moleküle ebenfalls (wenn auch viel schwächere) Ladungen tragen, entsprechend ihrer Ladung leicht verbinden. Das Wasser wendet den positiv geladenen Kaliumionen seinen negativen (Sauerstoff), den negativ geladenen Chloridionen seinen positiven (Wasserstoff) Pol zu (polar ist hier nur das Wasser, nicht das gelöste Kaliumchlorid). Stickstoff ist unpolar und ungeladen. Es gibt daher keine Wechselwirkung mit dem polaren Wasser.

Auch Gase lösen sich -wie du richtig bemerktest- in Flüssigkeiten und in Wasser, nur ist ihre Konzentration im Wasser vglw. gering, da Salze, wie KCl beim Lösen in H2O hydratisiert werden und munter in Ionenform in der Lösung herumschwirren.

Gase haften nur durch schwächere Kräfte an den H2O-Molekülen, schätze das waren die Van-der-Waals Kräfte, bei Stickstoff in H2O insbesondere die London-Kräfte...


charis0110  08.05.2014, 20:41

Das Problem mit der Löslichkeit von Gasen - insbesondere von Stickstoff- haben übrigens Taucher. Diese atmen ja Pressluft (N2+O2) und beim hinabtauchen unterliegen sie einem höheren Druck, als an der Wasseroberfläche. Folglich löst sich vermehrt Stickstoff im Blut je länger und je tiefer sie tauchen. Soweit so gut. Was passiert, wenn ein Taucher dann zu schnell auftaucht demonstriert dir eindrucksvoll eine geschüttelte Sprudelflasche, die du spontan öffnest (das ist etwas extrem veranschaulicht).

Die Überlebenstaktik aller Taucher lautet also "Tauche extrem langsam auf und lege noch einen Sicherheitsstopp ein, dann bist du auf der sicheren Seite". Bei Tauchunfällen bilden sich tatsächlich Gasbläschen, die nicht mehr rechtzeitig abgeatmet werden können. Die Folge davon ist die Blockade von Synapsen durch Stickstoff-Micro-Gasbläschen, was dann bis hin zur Lähmung und im Extremfall Tod gehen kann.

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cg1967  10.05.2014, 04:25
@charis0110
Diese atmen ja Pressluft (N2+O2)

Ähm, wer dies aus Kostengründen macht lebt gefährlich. He + O₂ existiert (und sollte auch vor dem Tauchgang eingeatmet werden um N₂ auszuspülen).

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charis0110  10.05.2014, 10:43
@cg1967

Macht der 0815-Sporttaucher aber nicht, zumal Helium nicht überall auf der Welt (wo überwiegend getaucht wird) so einfach in diesen Mengen erhältlich ist.

Was bringt das N2-Ausspulen mit Helium, wenn ich meine Körper bei 40m mit einem Stickstoffpartialdruck von 5bar x0,8 weiterhin mit Stickstoff aufsättige?! Das Problem wird dadurch nur minimal gelindert.

Selbst die "Trimix"-Taucher, die sich deutlich unter 50m Tauchtiefe begeben mischen der Atemluft Helium nur bei (Trimix: O2/N2/He).

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cg1967  10.05.2014, 19:38
@charis0110
Was bringt das N2-Ausspulen mit Helium, wenn ich meine Körper bei 40m mit einem Stickstoffpartialdruck von 5bar x0,8 weiterhin mit Stickstoff aufsättige?!

So gut wie nichts. Es ist völlig sinnlos, wenn man danach Preßluft atmet.

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cg1967  10.05.2014, 19:45
@charis0110
Blockade von Synapsen

Nicht der Synapsen, sondern der Kapillaren und Lymphgefäße, in schweren Fällen auch der größeren Blutgefäße (Gasembolie).

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KCl ist eine Ionenverbindung, Stickstoff komplett unpolar, daher löst es sich extrem schlecht. Überlege mal, wie winzig die Masse des gelösten Gases ist im Vergleich zur Masse von löslichem KCl.

KCl weil es ein Salz ist.

Weil es ein Salz ist, das ist keine Begründung für die Löslichkeit. Die meisten Salze sind schwer bis fast unlöslich in Wasser.