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Vorversuch Polarität des Wassers

Geräte/Chemiekalien:

Wasserstrahl (aus dem Wasserhahn), ein Kunststoffstab, ein Fell (zum Aufladen des Stabs)

Versuchsaufbau:

Ein Wasserstrahl wird aus einem Wasserhahn erzeugt. Ein Kunststoffstab wird mit Fell gerieben, um ihn negativ aufzuladen. Anschließend wird der geladene Stab in die Nähe des Wasserstrahls gehalten.

Versuchsdurchführung:

1. Reibe den Kunststoffstab mit dem Fell aneinander, um ihn elektrostatisch aufzuladen.
2. Öffne den Wasserhahn so, dass ein dünner, kontinuierlicher Wasserstrahl entsteht.
3. Halte den negativ geladenen Stab nahe an den Wasserstrahl (ohne den Wasserstrahl zu berühren).
4. Beobachte, wie sich der Wasserstrahl verhält.

Versuchsbeobachtungen:

Der Wasserstrahl wird vom geladenen Stab abgelenkt.
Die Ablenkung ist deutlich sichtbar und der Wasserstrahl „biegt“ sich in Richtung des Stabs.

Versuchserklärung:

Wasser ist ein polares Molekül (positiv geladenem Wasserstoff und negativ geladenem Sauerstoff) und ist dehalb ein Dipol.
Der negativ geladene Kunststoffstab erzeugt ein elektrisches Feld, das die Dipolmoleküle im Wasserstrahl ausrichtet.
Die positiv geladenen Enden der Wasser-Dipole werden vom negativ geladenen Stab angezogen, was zur Lenkung des Wasserstrahls führt.

Auflösung von Natriumchlorid in Wasser

Die Abbildung zeigt, wie sich ein NaCl (Kochsalz) in Wasser auflöst.
1. NaCl-Salzstruktur:
• Ein NaCl-Kristall besteht aus Natrium-Ionen (Na+, rot) und Chlorid-Ionen (Cl−, blau), die durch eine starke elektrische Anziehung (ionische Bindung) zusammengehalten werden. • Diese Ionen sind in einem regelmäßigen Gitter angeordnet.

2. Wasser als Molekül:
• Wassermoleküle sind Dipole, d.h, sie haben eine ungleiche Ladungsverteilung:
• Der Sauerstoff ist negativ polarisiert (leicht negativ geladen).
• Die Wasserstoffatome sind postiv polarisiert (leicht positiv geladen).
• Wenn das NaCl-Salz in Kontakt mit Wasser kommt, richten sich die Wassermoleküle so aus, dass:
• Die positiven Pole des Wassers das negativ geladene Cl-Ion anziehen.
• Die negativen Sauerstoffatome des Wassers das positiv geladene Na+-Ion anziehen.

3. Auflösung vom Salz
• Die Anziehung zwischen vielen Wassermolekülen und den Ionen ist stärker als die Bindung zwischen den Natrium- und Chlorid-Ionen im Salz.
• Die Ionen werden deshalb aus dem Salz gelöst und werden von Wassermolekülen umhüllt.
• Das Na-Ion wird von den negativ geladenen Polen (Sauerstoffatome) der Wassermoleküle umgeben.
• Das Cl−Ion wird von den positiv geladenen Polen (Wasserstoffatome) der Wassermoleküle umgeben.

5. Ergebnis:
• Das NaCl löst sich vollständig in Wasser auf, da alle Ionen durch die polaren Wassermoleküle hydratisiert werden (sie sind von ausgerichteten Wassermolekülen umgeben). Dies erklärt, warum sich Salz in Wasser auflöst, aber die Ionen darin weiterhin existieren (als gelöster Stoffe).

Text erstellt von Katarina mit kleinen Änderungen durch Herrn Ecker 9.12.24

Bildung von NaCl durch Neutralisation

Hier fehlt noch die Darstellung des Themas!